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許多蛋白質通過形成復合體發揮功能，而同一個復合體的各組分則按照特定的劑量比例組成。這種劑量比例如果被破壞（即劑量失衡）會導致嚴重的表型缺陷。然而目前的大部分劑量失衡研究的對象是染色體數目發生變異的非整倍體，卻忽視了即使是整倍體細胞每經歷一次細胞分裂都會面臨基因劑量失衡的問題——在處於DNA合成期（S期）中期的細胞中，距離復制起始位點較近的基因已經完成復制，而距離起始位點較遠的基因還未起始復制，二者DNA複製數目的差異可能導致劑量失衡。細胞如何應對這種劑量失衡的機制仍不明確。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所錢文峰研究組通過對HeLa細胞系的單細胞轉錄組進行測定與生物資訊分析，復原了細胞周期的轉錄動態，並檢測到處於S期的細胞存在廣泛的劑量失衡。進一步研究發現細胞採用同時復制編碼相同蛋白復合體基因的方式來維持其內部各組分之間的劑量平衡。這種同時復制的現象主要在快速增殖的細胞（胚胎幹細胞和癌細胞）中發生——快速增殖的細胞更頻繁地經歷S期，因此蛋白復合體的同步化復制受到了更強的自然選擇。這項研究解析了細胞（特別是腫瘤細胞）適應快速增殖生活史的新機制。
上述研究於12月3日在Genome Research 雜誌上發表(DOI:10.1101/gr.254342.119)。錢文峰研究組博士研究生陳瑛和工程師李軻為該論文的共同第一作者，陳瑛與錢文峰為共同通訊作者。北京大學教授Lucas B. Carey參與了部分研究工作。該研究得到國家自然科學基金重大研究計劃「微進化過程的多基因作用機制」的資助。
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圖：編碼同一個蛋白復合體的基因(T恤、褲子和裙子表示)在S期同時復制(都掛在晾衣繩的復制泡中)以維持其內部各組分之間的劑量平衡(組成陰影部分的整套衣服)。
來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所
>科學家發現由DNA復制引起的蛋白質劑量失衡及細胞的應對機制