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進入MIT新技術解析基因調控 開啟醫學新紀元
基因療法新方向，MIT研究為疾病治療開闢新途徑；示意圖。（取自Freepik）
〔編譯陳成良／綜合報導〕據《每日科技網》（scitechdaily）報導，麻省理工學院（MIT）的研究團隊6月26日在《自然》（Nature）期刊發表了一項重大突破，揭示了DNA中隱藏的密碼，並研發出一種新技術，有望革新醫學研究。
據報導，這項研究聚焦於基因和增强子（enhancer）之間的交互作用。這些增强子是基因組中控制基因表達的調控元件，通常位於基因的遠處。由於基因和增强子之間的距離，它們的複雜互動一直難以被完全理解。
為了克服這個難題，MIT的研究人員利用一種新穎的技術，可以精準捕捉細胞中基因和增强子啟動的時間。這種技術就像一個精密的時鐘，可以記錄基因和增强子被啟動的精確時間，而當它們在同一時間啟動時，就強烈暗示着增强子正在控制該基因。
研究人員發現，深入了解哪些增强子控制哪些基因，以及它們在不同類型的細胞中的作用，將有助於識別遺傳性疾病的潛在藥物靶點。MIT榮譽教授兼柯克綜合癌症研究所（Koch Institute for Integrative Cancer Research）成員夏普（Phillip Sharp）表示，基因組研究發現，許多與疾病相關的突變並不在基因本身，而是在基因組的非蛋白編碼區域，而這些區域很可能就是未知的增强子。
這項研究還揭示了增强子RNA（eRNA）在基因調控和疾病治療中的關鍵作用。eRNA是增强子被轉錄而產生的RNA分子，它們被認為是在增强子與目標基因相互作用時產生的。然而，由於eRNA的含量微量且在細胞中存活時間短，一直難以被捕捉和研究。
MIT的研究團隊突破性地將點擊化學技術（click chemistry）運用於eRNA的捕捉，成功提取了細胞中的eRNA，並建立了基因到增强子的對應關係，這為理解疾病提供了一個全新的視角。點擊化學技術是指利用特定的化學標記，使兩個分子快速、高效地結合在一起，如同將兩個積木拼在一起一般。
這項研究也為夏普教授提出的基因轉錄控制理論提供了重要的佐證。這個理論認為，基因的開啟和關閉，是由一種稱為「凝聚體」（condensates）的特殊結構來調控，這些凝聚體就像細胞內的小房間，由不同種類的分子，像是酶和RNA，聚集在一起形成，並在特定時間和地點，啟動基因的運作。夏普教授認為，在凝聚體中，可能就包含了在增强子區域產生的eRNA，就像在工廠的房間裡，加入了一種新的材料，讓房間的功能更完整，也能更精確地控制生產流程。
這項研究的成果具有重大的臨床應用價值。在過去，醫學研究者一直苦於尋找遺傳性疾病的藥物靶點，而MIT的研究團隊提供的基因到增强子的地圖，將為開發新的基因治療方法提供重要的參考。未來，該技術可用於研究自身免疫性疾病，如狼瘡，並開發針對這些疾病的新療法。
