ELISA試劑教恁突變是怎樣來的

幾年前，科學家們(men) 發現，在我們(men) 自己的細胞中有一個(ge) 重要突變原：APOBEC，這個(ge) 蛋白的功能通常是作為(wei) 保護劑對抗病毒感染。近期，瑞士和俄羅斯的一個(ge) 科學家小組在瑞士日內(nei) 瓦大學（UNIGE）遺傳(chuan) 學家Sergey Nikolaev的帶領下發現， APOBEC能夠利用我們(men) DNA複製過程中的一個(ge) 弱點，來誘發我們(men) 基因組中的突變。DNA複製機器每複製10,000 -100,000 bp就會(hui) 犯個(ge) 錯誤，這個(ge) 錯誤如果不校正就會(hui) 成為(wei) 基因組突變。研究者們(men) 幾十年來一直想知道，這些貌似隨機的錯誤是如何產(chan) 生的。2015年，研究人員觀察到了這種極微小的堿基改變。在短短一瞬間，發生改變的堿基看起來像是另一個(ge) 堿基。這種“量子悸動”（quantum jitter）現象極為(wei) 罕見，存在的時間也極短，但卻會(hui) 產(chan) 生深遠的影響。

細胞每一次分裂都需要複製DNA，而DNA會(hui) 在這一過程中慢慢發生變化。基因組中的DNA突變並不是隨機發生的，但人們(men) 還不清楚這背後的具體(ti) 機製。尋找DNA突變的來源，不僅(jin) 有助於(yu) 理解進化過程，也和人體(ti) 健康密切相關(guan) 。2015年，愛丁堡大學的研究團隊開發了一種新技術，emRiboSeq。emRiboSeq能繪製DNA聚合酶在整個(ge) 基因組上的分布圖，幫助人們(men) 更好的理解DNA複製和DNA突變。

當細胞同時在進行DNA複製及將它的遺傳(chuan) 密碼翻譯為(wei) 蛋白質之時，從(cong) 事複製工作的分子機器與(yu) 將DNA轉錄為(wei) mRNA密碼子的分子機器會(hui) 隨著各自的複製與(yu) 轉錄進程，沿著同一DNA雙鏈向前移動。有時候複製和轉錄朝著同一方向進行，而有時候複製和轉錄過程會(hui) 遭遇碰撞。研究人員確定了，這些碰撞大大有助於(yu) 突變的發生。

研究人員們(men) 首先開發了一種實驗室檢測方法，使得我們(men) 能夠在枯草杆菌中檢測一個(ge) 特定基因中廣泛的突變。在某些細菌中，我們(men) 導入了這一基因使得複製和轉錄過程朝著同一方向進行。在另一些基因中我們(men) 改造了這一基因使得複製和轉錄過程正麵相撞。研究人員發現當複製和轉錄朝著正麵相撞的路徑定向時，突變率高於(yu) 它們(men) 的路徑沿著同一方向時。此外，大多數由複製轉錄衝(chong) 突引起的突變都是在基因啟動子區域的插入/缺失或替換，這一區域控製了基因表達。大多數人一直在編碼蛋白質的DNA序列中尋找突變，但在這篇文章中我們(men) 發現基因表達的調控元件——啟動子非常易於(yu) 發生突變。麵對麵的轉錄和DNA複製促成了這種易感性。

啟動子控製了基因的轉錄程度；例如，啟動子中的一些特殊突變可以增加或減少蛋白質的生成，或*沉默它們(men) 。這些基因表達遺傳(chuan) 改變有可能影響生物體(ti) 的健康。我們(men) 確定的突變機製不僅(jin) 適應於(yu) 我們(men) 的實驗係統，而有可能促成了從(cong) 細菌到人類在全基因組範圍內(nei) 改變基因表達的突變。