視覺系統(tǒng)基因表達的調(diào)節(jié)機制

　　最新出版的《細胞》雜志發(fā)表的一項研究，揭示了調(diào)解視覺系統(tǒng)基因表達的重要機制，這一發(fā)現(xiàn)使我們對生物系統(tǒng)遺傳組成背后的復雜性有了新的認識。

　　來自美國、日本和德國的研究人員對果蠅視網(wǎng)膜上的光感細胞進行了研究。果蠅是研究眼睛發(fā)育的非常好的模型，因為它可以經(jīng)得起一些非常特殊的遺傳處理，可以讓研究人員在眼睛不同組成受影響情況下視覺系統(tǒng)的功能。

　　盡管研究人員對許多基因在各種生物環(huán)境下的作用有所認識，但對這些基因的相互影響方式還不了解，這對系統(tǒng)非常復雜的眼睛來說尤其如此。例如，果蠅的視紫質(zhì)（視網(wǎng)膜光感受器）至少有13種表達模式。

　　這次研究的目的就是想闡述不同細胞中基因如何以不同方式相互作用。換句話說，這些基因在網(wǎng)絡(luò)中如何工作以控制視紫質(zhì)基因的精確表達方式。

　　研究中發(fā)現(xiàn)有種基因在這個網(wǎng)絡(luò)中起了關(guān)鍵作用，即調(diào)解視覺系統(tǒng)中多種視紫質(zhì)基因的表達。研究人員還特別關(guān)注了這一網(wǎng)絡(luò)是如何參與多種光感受體視紫質(zhì)表達的。這些光感受體正常情況下是用來檢測動感和色彩視覺的。

　　通過對比正常和變異的視覺系統(tǒng)研究人員發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子基因dve在調(diào)解視紫質(zhì)表達的網(wǎng)絡(luò)中是個關(guān)鍵點。在dve的變異體中，正常存在于色彩視覺光感受器中的視紫質(zhì)會在感受運動的光感受器中表達。這種變異會導致果蠅在略微的光線變化時對光的檢測缺陷。

　　dve基因是兩個相反連鎖前饋回路（FFLs）的共享成分。FFLs是網(wǎng)絡(luò)中控制基因表達的重要基序。dve在其中一個FFL中的作用是抑制感受運動光感受器中的視紫質(zhì)表達。而在色覺光感受器中，另一個FFL通過dve基因解除抑制，激活視紫質(zhì)的表達。因此，這個網(wǎng)絡(luò)的作用既限制又導致特定細胞的表達。這個連鎖FFL基序有可能是控制基因表達的一個總的機制。

　　“我們知道基因是協(xié)同工作的，但在細胞之間的相互作用還知道不多。”研究人員羅伯特“約翰斯頓說。”我們證明了這些網(wǎng)絡(luò)在不同細胞間是如何工作的，這一機制確保視紫質(zhì)是在正確的細胞中。“