细胞分化基因呈接力跑的模式表达的假设

凰龍泰

我在《真核细胞周期中基因的协调表达模型的假设》一文中，假设了细胞分化基因只在G1期的早期表达。/ a* F9 ?% b5 w; B2 ]4 P
假设每一个细胞分化基因按照各自的发育顺序连锁在一起呈线性排列在一个DNA分子上。这样的话，根据细胞体积守恒定律，一个细胞周期只能表达这个DNA分子上有限的基因数，这样，细胞的分化发育任务需要多个细胞周期才能完成，即细胞分化发育的任务被分配到多个细胞周期之中，这样，每一个细胞周期只能承担细胞分化发育任务的一小部分。由此推测它们的信息传递模式是：在第一个接到细胞分化任务的细胞的G1期起始，RNA聚合酶Ⅱ从这个DNA分子的模板链的3＇端起始表达一个基因串，到G1期晚期表达终止，在表达终止前可能会表达两个分子，一个是启动cdc基因表达的信息分子（转录因子），启动并完成细胞周期进程。另一个是反式作用因子的蛋白质，它结合到下一个细胞分化基因前面的顺式作用原件上，起关闭下一个细胞分化基因表达的作用。这个起关闭作用的信号在DNA复制时遗传给两个子细胞。作为已经表达过的印记，这就是细胞记忆的奥秘。这样，这个细胞分化基因的关闭一直到这个细胞周期的结束，子细胞的细胞周期G1期的表达起始，以这个印记（已经暂时关闭的基因）作为起点，RNA聚合酶Ⅱ在起点的基因的调控序列上结合，启动并表达在这个DNA分子轨道上的下一个基因串，到G1期的晚期表达终止，又在这个位置制造一个印记，....细胞周期结束....，子细胞的G1期又在印记上起始.....如此的RNA聚合酶Ⅱ在每一个细胞周期都会在这个DNA分子上走一段路，就像我们现在运动场上的接力跑的形式一样，这样，这个DNA分子里已经转录过的基因就随着一次次的细胞分裂（即一站一站的）向前蔓延。
% {0 u$ Z0 S% S. I当RNA聚合酶Ⅱ经历多个细胞周期在这个DNA分子轨道上走到尽头时，这一群的细胞也都发育到了尽头，成为成熟的细胞，成熟细胞开始执行它们的生物学功能，直到衰亡。
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