快速阅读是指用眼睛搜索关键线索,跳过不重要词句的一种技巧。与此类似的是,在选择压力之下生物系统有时也需要快速“读取”遗传信息。这些需要快速读取的基因往」往比较小,因为编码的信息量越小,就越容易被快速读取。现在葡□ 萄牙IGC和Algarve大学的研究人员发现,除了片段大小以外,基因结构对㊣ 于“读取”过程的优化也很重要。
Rui Martinho领导♀的研究团队,对★果蝇的前期发育进行了研究。众所周知,细胞周期和基因表达的时机和协调性,对于正常发育至关重要。在胚胎发育前期细胞分裂得非常快,与此同时它们又需要正确读取基因,以便生成细胞所需∴的蛋白。
基因之中不仅含有蛋◣白的编码,还含有被称为内含子的序列,这些序列不是蛋白所需的,会在蛋白合成之前〓被切除。研究人员降低了细胞切除内含子的效率,发现只有在胚胎发育早期表达的基因发生了读取故障,而这正是细胞快速分裂的时候。
研究人员在≡此基础上推测,高度增殖的组织需要在短时间内表达基因和合成蛋白,而内含子切除是一个耗费时间的过程,很容易出现问题。为了验证这一理论,他们向果蝇〇的早期胚胎引入了多重内含子,这是一种包含基因的非典型内含子。研究显示,快速分裂的细胞无法有效加工其中的基因。
研究团▲队总结道,对于快速分裂细胞的基因表达来说,基因不仅要短而且最好不具有内含子。正因如此,在果蝇早期胚胎发育中表达的基因都没有内含子。
Rui Martinho说:“我们的研究向▲人们展示,生物系统能够进行更高层次的快速▂阅读:不仅删除了非必要词句使文本更短,还改变了整个文本的结构,令其不分段落。为了满足快速阅读的需要,自然界做出了简单而有效的应〖答,形成了短小而且高度压缩的基因(无内含子)。”