直接调控细胞大小的非编码基因发现

科技日报北京12月17日电（记者刘霞）加拿大科学家16日在《自然·通讯》杂志上发表研究称，他们首次从人体非编码基因组中识别出一个能直接调控细胞大小的基因——CISTR-ACT。这一发现不仅揭示了非编码基因组在细胞功能中的关键作用，也为理解相关疾病的成因及开发相关疗法提供了新线索。

细胞过大或过小，往往与某些疾病有关。究竟是什么在维持细胞尺寸的稳定？这一基础科学问题长期困扰着学界。多伦多大学与多伦多病童医院的科研团队，从占人类基因组98%的非编码区域中，找到了可直接调控细胞尺寸的基因CISTR-ACT。

与编码蛋白质的基因不同，CISTR-ACT属于长链非编码RNA，位于基因组非编码区。该研究有力证明，曾被视作“垃圾DNA”的非编码基因组，实际在生命活动中扮演着重要角色。

此前，研究团队已发现CISTR-ACT与某些遗传性疾病及软骨发育异常相关，但其调控细胞大小的机制尚不明确。通过结合CRISPR/Cas9基因编辑、计算生物学等多学科手段，团队进一步揭示：CISTR-ACT在DNA与RNA层面均具有功能，可影响细胞生长、结构及黏附等相关基因的表达。

在临床前模型中，减少或移除CISTR-ACT会导致红细胞与大脑结构出现显著变化，人类细胞实验也观察到类似现象；而增加CISTR-ACT则使细胞缩小，证实其对细胞尺寸的调控作用。

研究还揭示，CISTR-ACT通过引导一种名为FOSL2的蛋白与特定基因结合，进而发挥作用，这一过程对大脑与骨髓发育尤为重要。研究团队形象比喻：CISTR-ACT与FOSL2如同“磁铁”，移除时细胞长大，放入时细胞收缩。令人惊讶的是，这一机制在不同细胞类型和物种中均存在。

团队强调，仍需进一步探索CISTR-ACT如何精确引导FOSL2调控基因，以及其他非编码RNA是否在各类细胞与疾病中发挥类似功能。但可以肯定的是，CISTR-ACT在DNA与RNA层面的双重作用，表明细胞大小调控存在多种路径，这为开发针对癌症、贫血等疾病的精准疗法开辟了新方向。

来源：科技日报