生物通報道：個體變化也可以重新定義，甚至增長我們的壽命，來自Whitehead生化研究所，麻省理工，哈佛醫學院等處的研究人員發表了題為“Single-Cell Analysis Reveals that Noncoding RNAs Contribute to Clonal Heterogeneity by Modulating Transcription Factor Recruitment”的文章，就利用單細胞成像等技術，發現了啤酒酵母中非編碼RNAs在決定酵母表型方面扮演的重要角色，相關成果公布在Molecular Cell雜志上。
文章的通訊作者是麻省理工的Gerald R. Fink教授，以及Alexander van Oudenaarden教授，這兩位杰出的科學家在基因調控等多方面獲得了許多重要的成果，其中Fink教授還入選了100位zui出科研成果的生命科學家。
通過改變表達基因，即使具有相同基因組的細胞也可以在新環境里存活，甚至在多細胞機體中扮演不同的角色。基因表達中的變化可以有多種不同的方式，但是這組研究人員利用單細胞成像，以及生物新形象方法，配合傳統的分子生物學方法，證明啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的細胞依賴于兩個相互競爭，相隔甚遠的非編碼RNAs(ncRNAs)作為開關，完成粘性和非粘性之間的轉換。

這項研究從一個方面證明了09年發表的“Toggle involving cis-interfering noncoding RNAs controls variegated gene expression in yeast”文章。
這一關鍵開關就是FLO11基因，這一基因是是一種重要的絮凝基因，也是迄今為止研究得zui為詳盡的一個絮凝基因，FLO11為顯性，是位于染色體LORF4.6kb編碼一個富含Ser/Thr的1537個氨基酸的蛋白——絮凝性能是釀酒酵母的優良性質之一，也是發酵時候的重要形狀之一。
研究人員分析了數千個單個酵母細胞的RNA含量，希望了解這些非編碼RNAs如何影響FLO11的，文章的*作者，Oudenaarden教授實驗室博士后Gregor Neuert說，“在一個單細胞中，研究人員可以觀測到個體mRNA分子，并且計算這些非編碼RNA在群體中每個細胞中的總數”，“通過分析單細胞，我們就可以比分析群體細胞平均RNA表達，更詳細的了解基因調控。”
Fink教授研究者之前還發現基因表達受到細胞大小的調控，他們在Nature雜志上發表文章，發現盡管絕大多基因的表達不受影響，但一個基因子集的可再生性調控在單倍體-四倍體的對子中被上調或下調了。這個基因子集含有FLO11，他們以前的發現指出，相比較于單倍體細胞，FLO11在四倍體細胞中被高度抑制了。關鍵是，各種不同大小細胞中的變異單倍體菌株體現了沒有倍性差異情況下觀察到的基因表達變化，說明是細胞大的小而非細胞的倍性影響了這些基因的表達。
(生物通：萬紋)
相關文章：
·Cell雜志zui受關注十篇文章(4月)(4-25)原文摘要：
Single-Cell Analysis Reveals that Noncoding RNAs Contribute to Clonal Heterogeneity by Modulating Transcription Factor Recruitment
Mechanisms through which long intergenic noncoding RNAs (ncRNAs) exert regulatory effects on eukaryotic biological processes remain largely elusive. Most studies of these phenomena rely on methods that measure average behaviors in cell populations, lacking resolution to observe the effects of ncRNA transcription on gene expression in a single cell. Here, we combine quantitative single-molecule RNA FISH experiments with yeast genetics and computational modeling to gain mechanistic insights into the regulation of the Saccharomyces cerevisiae protein-coding gene FLO11 by two intergenic ncRNAs, ICR1 and PWR1. Direct detection of FLO11 mRNA and these ncRNAs in thousands of individual cells revealed alternative expression states and provides evidence that ICR1 and PWR1 contribute to FLO11's variegated transcription, resulting in Flo11-dependent phenotypic heterogeneity in clonal cell populations by modulating recruitment of key transcription factors to the FLO11 promoter.

 來源：生物通