视觉系统基因表达的调节机制

　　最新出版的《细胞》杂志发表的一项研究，揭示了调解视觉系统基因表达的重要机制，这一发现使我们对生物系统遗传组成背后的复杂性有了新的认识。

　　来自美国、日本和德国的研究人员对果蝇视网膜上的光感细胞进行了研究。果蝇是研究眼睛发育的非常好的模型，因为它可以经得起一些非常特殊的遗传处理，可以让研究人员在眼睛不同组成受影响情况下视觉系统的功能。

　　尽管研究人员对许多基因在各种生物环境下的作用有所认识，但对这些基因的相互影响方式还不了解，这对系统非常复杂的眼睛来说尤其如此。例如，果蝇的视紫质（视网膜光感受器）至少有13种表达模式。

　　这次研究的目的就是想阐述不同细胞中基因如何以不同方式相互作用。换句话说，这些基因在网络中如何工作以控制视紫质基因的精确表达方式。

　　研究中发现有种基因在这个网络中起了关键作用，即调解视觉系统中多种视紫质基因的表达。研究人员还特别关注了这一网络是如何参与多种光感受体视紫质表达的。这些光感受体正常情况下是用来检测动感和色彩视觉的。

　　通过对比正常和变异的视觉系统研究人员发现，转录因子基因dve在调解视紫质表达的网络中是个关键点。在dve的变异体中，正常存在于色彩视觉光感受器中的视紫质会在感受运动的光感受器中表达。这种变异会导致果蝇在略微的光线变化时对光的检测缺陷。

　　dve基因是两个相反连锁前馈回路（FFLs）的共享成分。FFLs是网络中控制基因表达的重要基序。dve在其中一个FFL中的作用是抑制感受运动光感受器中的视紫质表达。而在色觉光感受器中，另一个FFL通过dve基因解除抑制，激活视紫质的表达。因此，这个网络的作用既限制又导致特定细胞的表达。这个连锁FFL基序有可能是控制基因表达的一个总的机制。

　　“我们知道基因是协同工作的，但在细胞之间的相互作用还知道不多。”研究人员罗伯特“约翰斯顿说。”我们证明了这些网络在不同细胞间是如何工作的，这一机制确保视紫质是在正确的细胞中。“