細胞快速分裂的特殊需求

快速閱讀是指用眼睛搜索關鍵線索，跳過不重要詞句的一種技巧。與此類似的是，在選擇壓力之下生物系統有時也需要快速“讀取”遺傳信息。這些需要快速讀取的基因往往比較小，因為編碼的信息量越小，就越容易被快速讀取。現在葡萄牙IGC和Algarve大學的研究人員發現，除了片段大小以外，基因結構對于“讀取”過程的優化也很重要。

上海雙博生物科技有限公司的研究團隊，對果蠅的前期發育進行了研究。*，細胞周期和基因表達的時機和協調性，對于正常發育至關重要。在胚胎發育前期細胞分裂得非常快，與此同時它們又需要正確讀取基因，以便生成細胞所需的蛋白。

基因之中不僅含有蛋白的編碼，還含有被稱為內含子的序列，這些序列不是蛋白所需的，會在蛋白合成之前被切除。研究人員降低了細胞切除內含子的效率，發現只有在胚胎發育早期表達的基因發生了讀取故障，而這正是細胞快速分裂的時候。

研究人員在此基礎上推測，高度增殖的組織需要在短時間內表達基因和合成蛋白，而內含子切除是一個耗費時間的過程，很容易出現問題。為了驗證這一理論，他們向果蠅的早期胚胎引入了多重內含子，這是一種包含基因的非典型內含子。研究顯示，快速分裂的細胞無法有效加工其中的基因。

研究團隊總結道，對于快速分裂細胞的基因表達來說，基因不僅要短而且不具有內含子。正因如此，在果蠅早期胚胎發育中表達的基因都沒有內含子。

研究人員說：“我們的研究向人們展示，生物系統能夠進行更高層次的快速閱讀：不僅刪除了非必要詞句使文本更短，還改變了整個文本的結構，令其不分段落。為了滿足快速閱讀的需要，自然界做出了簡單而有效的應答，形成了短小而且高度壓縮的基因（無內含子）。”

研究人員道：“zui近還有一個研究團隊指出，抑制內含子的剪切，能夠有效對抗絕大多數癌細胞系。因此，增進對發育過程中內含子切除效率的理解，不僅可以幫助人們進一步理解關鍵的生物學過程，還能提供開發抗癌藥物的新途徑。”

研究人員指出，除了果蠅以外，蚊子、斑馬魚等其他生物也在胚胎發育的早期表達許多不含內含子的基因。這意味著，這種快速發育對基因結構的要求在自然界其實很常見。

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