基因組充滿了重復(fù)序列，這些序列一段接著一段，有時甚至重復(fù)上百次。但迄今為止，人們還并不了解這種序列重復(fù)現(xiàn)象的意義。日前，F(xiàn)riedrich Miescher生物醫(yī)學(xué)研究所的Nicolas Thomä與日內(nèi)瓦大學(xué)的David Shore合作進(jìn)行研究，闡述了端粒區(qū)域序列重復(fù)的作用，指出這種結(jié)構(gòu)在蛋白的幫助下能使端粒更加穩(wěn)定，防止細(xì)胞死亡。文章發(fā)表在六月六日的Cell雜志上。

端粒是染色體末端的DNA重復(fù)序列，負(fù)責(zé)維持染色體的完整性。細(xì)胞每分裂一次都要進(jìn)行DNA復(fù)制。由于DNA復(fù)制的特性，復(fù)制后的一條DNA鏈會變短一些，而這可能導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯甚至細(xì)胞死亡。
細(xì)胞中有多種機(jī)制，可以在復(fù)制時對DNA鏈加以保護(hù)，使端粒序列的損失降到zui低。端粒末端結(jié)合的一組特殊蛋白就是其中之一，這些蛋白形成的一種保護(hù)性結(jié)構(gòu)被稱為端粒蛋白復(fù)合體osome。端粒蛋白復(fù)合體能夠抑制端粒酶活性，阻礙SIR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄沉默，防止細(xì)胞將端粒錯認(rèn)成DNA雙鏈斷裂。

研究人員對端粒蛋白復(fù)合體進(jìn)行研究，解析了這一結(jié)構(gòu)的分子組成和生化特性，闡明了該結(jié)構(gòu)的重要功能。他們通過X射線結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，端粒的重復(fù)序列上結(jié)合有多個通用轉(zhuǎn)錄因子Rap1，該因子與兩個蛋白Rif1和Rif2相互作用，形成了更高層次的結(jié)構(gòu)來保護(hù)端粒。
研究顯示，這些蛋白的作用方式就像魔術(shù)貼VELCRO。結(jié)合到DNA重復(fù)序列上的Rap1分子多達(dá)20個，而Rif1和Rif2蛋白負(fù)責(zé)將這些分子緊密連接在一起。研究人員指出，只有形成這樣的結(jié)構(gòu)，染色體末端才能受到保護(hù)免予降解，從而使細(xì)胞不至于死亡。

“在這項研究中，我們揭示了序列重復(fù)在端粒穩(wěn)定性中的作用。研究顯示，普通轉(zhuǎn)錄因子可以組成功能強(qiáng)大的蛋白支架，維持端粒的內(nèi)穩(wěn)態(tài)，”Thomä說。“這一新概念可以幫助人們理解，基因組其他區(qū)域序列重復(fù)的意義，進(jìn)一步揭示序列重復(fù)現(xiàn)象控制基因轉(zhuǎn)錄和決定細(xì)胞命運的機(jī)制。”