麻省理工學院（MIT）最新研究揭示，基因活化會引發 DNA 鏈結構變化，進而影響鄰近基因的表現。
一項刊登於《科學》（Science）期刊的最新研究指出，當細胞中的基因被啟動時，會在 DNA 鏈上產生連鎖反應，進而改變 DNA 鏈的物理結構。麻省理工學院的研究團隊發現，這些連鎖反應能夠刺激或抑制鄰近基因的表現。這種效應源於鄰近 DNA 的纏繞或解旋，並取決於基因在 DNA 鏈上的排列順序。一般而言，活性基因上游的基因會被活化，而下游的基因則會受到抑制。這項發現對於理解基因調控的複雜機制具有重要意義。
基因活化引發 DNA 結構變化
研究團隊觀察到，當一個基因在細胞內被啟動時，會引發 DNA 鏈的物理結構變化。這種變化並非僅限於該基因本身，而是會沿著 DNA 鏈產生連鎖反應，影響鄰近基因的表現。這種現象表明，基因的活化不僅僅是一個單獨的事件，而是會與周圍的基因產生互動，形成一個複雜的基因調控網絡。
研究人員進一步指出，這種連鎖反應的影響取決於基因在 DNA 鏈上的相對位置。活性基因上游的基因通常會被活化，而下游的基因則會受到抑制。這種現象可能與 DNA 的纏繞和解旋有關。當一個基因被活化時，可能會導致 DNA 鏈的局部解旋，從而促進上游基因的活化，同時抑制下游基因的表現。
基因排列順序決定表現模式
這項研究的另一個重要發現是，基因在 DNA 鏈上的排列順序對於基因表現模式具有決定性的影響。由於基因活化會引發 DNA 結構的變化，進而影響鄰近基因的表現，因此基因的排列順序就決定了哪些基因會受到活化，哪些基因會受到抑制。這意味著，基因的排列順序不僅僅是隨機的，而是經過精心設計的，以確保基因能夠以協調的方式進行表達。
研究團隊強調，基因的排列順序對於細胞的正常功能至關重要。如果基因的排列順序發生改變，可能會導致基因表現異常，進而引發疾病。因此，了解基因的排列順序以及其對基因表現的影響，對於開發新的疾病治療方法具有重要意義。
未來研究方向與應用前景
麻省理工學院的研究團隊表示，這項研究為理解基因調控的複雜機制提供了新的視角。未來，他們將繼續深入研究基因活化如何影響 DNA 結構，以及基因排列順序如何決定基因表現模式。他們希望能夠利用這些知識，開發新的方法來調控基因表現，從而治療各種疾病。
此外，這項研究的成果也可能應用於合成生物學領域。通過設計具有特定排列順序的基因迴路，科學家們可以創造出具有特定功能的細胞，例如能夠生產藥物或分解污染物的細胞。這將為解決人類面臨的各種挑戰提供新的可能性。這項研究由麻省理工學院的研究人員發表於《科學》（Science）期刊，為基因迴路、DNA 折疊以及基因表現之間的關係提供了重要的見解。
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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: April 30, 2026