Cell：护卫基因组的分子“超人”

有多少次我们曾看到过超人从天空俯冲下来，挽救可能的受害者远离快速迎面而来的火车？

这是一个在电影中上演了数百次的熟悉场景。而这一戏剧性的一幕也在现实生活每一次细胞分裂中重演。为了实现细胞分裂，我们的遗传物质必须借助于高度复杂的机器被忠实地复制。

问题是，我们的DNA经常在使用之中，其他一些分子机器在DNA链上不断地拉扯以取得对关键基因的访问权限。在这一称作为转录的过程中，我们的DNA碱基被拷贝成将指导蛋白质形成的模板。这两种复制机器不能够同时占据同一遗传轨道。它们将不可避免地发生碰撞，除非有分子超人可以移除转录机器，挽救局面。

来自冷泉港实验室(CSHL)的科学家们发现，这一分子超人以Dicer蛋白形式存在。对于Dicer，人们更为熟悉的是它通过RNA干扰(RNAi)过程在选择性沉默基因中起作用。现在，研究人员发现Dicer帮助了转录机器脱离DNA使得复制得以发生。

由CSHL教授、霍华德休斯医学研究所研究员Robert Martienssen领导的这一研究小组推断，在酵母中Dicer从前未知的这一功能对于维持基因组的完整性至关重要。他们指出，复制和转录机器发生碰撞会导致整个基因组发生巨大的改变，这些改变与衰老和癌症一类的疾病相关。

以往Martienssen和同事们发现，RNAi可以解决基因组一些隔离区（在那里一些基因被沉默）中转录和DNA复制之间的冲突。“当Dicer突变时，复制停顿，这一区域中的DNA受损。过去我们认为Dicer只在RNAi中发挥功能，这是这一蛋白的一种全新作用。”

在发表于10月16日《细胞》（Cell）杂志上的论文中，Martienssen和他的研究小组探讨了Dicer是否有可能在整个基因组发挥更广泛的功能。该研究小组发现，Dicer参与了整个基因组转录机器的释放。博士后研究人员任杰（Jie Ren，音译）说：“Dicer的功能不仅限于沉默基因。”事实上，它在成百上千极其活跃的基因处控制了转录机器的释放。

“有一些基因常为细胞所用，由于它们是基本生存所必需，我们将其中的许多称作为‘管家’基因，”Castel说。在任何特定的时间，都可以在这些基因附近找到转录机器。没有Dicer的帮助，当发生复制时这一机器会几乎必然走向碰撞。

这些碰撞对于细胞而言真的是灾难性的么？该研究小组发现，随着每次细胞分裂一些事故会导致大块的DNA片段丢失。任杰说：“这些被称作为基因组不稳定性的染色体重排与衰老和癌症相关。”其他的研究小组证实，Dicer突变同样与肿瘤形成风险增高相关。该研究小组的发现或可帮助解释这些观察结果。Martienssen说：“有可能Dicer在癌症中的作用就是通过阻止转录和复制冲突而保护基因组。”