Cell子刊封面：刘一教授发现新型遗传学密码

德州大学西南医学中心（UT Southwestern）的科学家们揭示了一种决定蛋白质功能的新型遗传学密码，这种编码机制在生物学过程中起到了核心作用。

我们体内每一个细胞都含有成千上万的蛋白质，细胞通过这些蛋白行使自己的功能。氨基酸是蛋白质的基本单位，它们根据遗传学密码的指令相互连接，组装成不同类型的蛋白。德州大学西南医学中心的研究人员发现，蛋白质功能不仅取决于自己的氨基酸序列，还取决于氨基酸的组装速度。这项研究作为封面文章发表在上一期的Molecular Cell杂志上。

“我们发现了一种新型遗传学密码，这个调控机制非常重要，能够影响所有生物学过程，”文章的通讯作者，德州大学西南医学中心的刘一教授说。

人们很早以前就知道，每种氨基酸拥有多个同义密码子，不同生物（从人类到真菌）对这些密码子有自己的偏好。研究显示，使用更为频繁的密码子（偏好密码子）可以加快氨基酸链的生产，而较少使用的密码子会减慢这一过程。这些密码子就像公路上的限速标志，控制着蛋白质生产的速度。

由核酸组成的遗传学密码是生命的核心，它不仅指定了蛋白质的氨基酸序列，还控制着蛋白的组装和折叠。快、慢密码子的使用决定了蛋白质的组装速度，进而影响了蛋白质的折叠。遗传学密码的这种速度控制机制，可以确保蛋白质在不同细胞中正确行使自己的功能。

研究人员向人们展示，同样的氨基酸序列不同的组装速度，会形成不同功能的蛋白。这一发现对于鉴定人类致病突变意义重大。这项研究表明，致病突变可能并不需要改变氨基酸序列。事实上，人类DNA中的绝大多数突变都不影响氨基酸序列。

“我们揭示了能够决定蛋白质最终功能的一种新型遗传学‘密码’，即蛋白组装的速度限制，”刘一教授说。