基因组中的一些序列能够开启或关闭基因。恒久以来，科学界普遍以为这些基因开关，即所谓的增强子，在DNA中各自占有自力的位置。纵然是调控统一基因的差别增强子，它们也相互疏散，在身体的差别部位启动基因表达。然而，最近揭晓在《Science Advances》期刊上的一项研究挑战了这一古板看法。
植物和动物的形态蓝图被编码在它们的DNA中。然而，基因组中只有少部分（在哺乳动物中约为2%）包括基因，这些基因提供了制造卵白质的指令。其余部分则主要认真调控基因何时何地施展作用——详细包括基因转录产品的数目及由此合成的卵白质数目。
这些调控序列中的一类被称为“增强子”，其作用类似于我们调理灯灼烁度的调光器。它们能够在特准时间和所在显著增强某一基因的表达。调控形态的基因通常受到多个自力增强子的调控，每个增强子认真该基因在差别身体部位的表达。
调控果蝇体色的增强子
图片链接：https://www.eurekalert.org/multimedia/1050467
图片信息：这些图像显示了特定增强子区域已被修饰的果蝇腹部。凭证区域修改的水平和部分，颜料图案的差别区域会爆发转变。这批注该区域包括几个非�？榛銮孔樱ɡ渡� = 强基因表达 ；红色 = 弱基因表达）。
一直以来，人们以为增强子是�？榛�。这意味着每个增强子都占有一段自力的DNA区域。然而，研究团队的第一作者，由Nicolas Gompel教授向导的波恩大学TRA“生命与康健”团队成员，波恩大学有机生物学研究所博士生Mariam Museridze体现：“sunbet研究批注，这一看法并不完全准确。”研究团队研究了果蝇中一个名为“yellow”的基因的调控方法。这个基因使果蝇爆发褐色的玄色素。多个增强子配合调控“yellow”基因的活性。例如，有一个增强子认真幼虫齿部的色素沉积，另一个则认真果蝇腹部条纹的形成。
“我们仔细研究了其中两个增强子，”Museridze诠释道。第一个增强子控制同党上的色彩图案，另一个增强子控制头部、胸部和腹部的颜色漫衍。这两个增强子在果蝇的失常历程中同时活跃。研究发明，调控身体色彩的增强子并未像预期那样位于与同党增强子完全脱离的DNA区域。相反，这两个基因开关共享大片DNA区域，这些区域同时影响同党和身体的色素沉积。
增强子的重大性与进化意义
研究批注，基因组中调控序列的结构比人们此前以为的越发重大。这一发明对明确性状在进化中的转变具有深远影响。现在的研究以为，增强子在这一历程中起到了要害作用。
许多卵白质对生物体的正常功效至关主要，因此其基因（即包括卵白质合成指令的DNA序列）爆发突变可能会带来严重效果，甚至致命。因此，控制身体形态的基因（例如决议同党或腿数目的基因）在进化中很少爆发改变。增强子则提供相识决之道：当增强子爆发突变时，仅在特定组织和特准时间内改变了响应基因的活性，而不会对整个基因功效造玉成面影响。
“因此，增强子突变的价钱通常低于基因自己突变的价钱，”Museridze体现。这使得新特征更容易在进化中泛起。她将这一历程比作烘焙蛋糕：鸡蛋、面粉、牛奶和糖的混淆比例决议了面团的类型。在这个比喻中，增强子决议了“质料”的数目，而不是“质料”的种类。
基因突变类似于过失地将一种质料替换成完全不相关的工具，例如用木屑取代面粉，其效果显然不可接受。而增强子的突变则相当于调解面粉的用量。Museridze指出：“若是增强子并不像我们想象的那样完全�？榛�，这意味着增强子突变可能会带来更普遍的影响。”换句话说，这类突变可能同时影响多个“质料”的数目。然而，也可能增强子仍然坚持自力性，纵然它们的序列交织在一起，依然只调控简单“质料”的数目。“我们希望进一步研究这些可能性，”Gompel教授体现。“别的，我们还妄想探索这一发明是否具有普遍性，以及它对我们明确进化机制的影响。”
杂志：Science Advances
DOI：10.1126/sciadv.adr9856
