国自然分子机制如何选？一文教会你！

上集内容回顾（如何为你的标书挑选一个有个性的主角基因）：瘦医生成功选定了主角分子并关联上了相关通路与表型，终于走到了让临床医生基础研究课题设计闻风丧胆的环节——确定分子机制环节！

瘦医生：胖师兄！Help！！

胖师兄：咋啦！咋咋呼呼的！

瘦医生：我实在不知道选什么分子机制热点来做呀，漫无目的的看了好多综述，还是不明白...受累给我讲讲吧！

胖师兄：行吧，拿好小本本乖乖坐好，咱们开始了！

瘦医生：洗耳恭听

胖师兄：首先我们要明确什么是分子机制，对于标书来说其实就是主角基因的表达差异产生的调控手段是什么。这里面最核心的理论其实就是中心法则，即DNA-RNA-蛋白这个体系，我上次不是说过了吗？首先确定你的主角基因的表达调控发生在哪个层次，然后再选择相关热点机制做验证。

瘦医生：这个我记了笔记的：如果是转录组做出的差异基因，那么就只有转录水平和转录后两种可能，就要做个mRNA稳定性验证（转录抑制剂处理后分时间点测mRNA表达，确定半衰期）；如果是蛋白水平改变，比如无mRNA差异但却有显著蛋白水平差异这种就做翻译水平或者蛋白稳定性验证（翻译水平用多聚核糖体检测验证，蛋白稳定性用翻译抑制剂处理细胞后分时间点测蛋白表达，确定半衰期）。对吧？

胖师兄：没错，下面我就来给你系统说说这些层次分别对应的热点以及验证手段等等。

瘦医生：好呀好呀

胖师兄：首先是转录前和转录层次，这两个层次处于DNA水平，机制一般直接从源头上来干预你主角基因的转录，相关热点有组蛋白修饰、转录因子和增强子、DNA甲基化等。然后这些机制中有间接调控的，比如组蛋白修饰是造成染色体结构蛋白组分、形态等改变进而改变相关DNA暴露水平从而调控基因转录；也有像转录因子这样的直接结合DNA启动子区域促进转录的。这两个层次的研究初步验证就是转录水平的验证，生信数据对应的也是转录组数据；但是一些特殊组蛋白修饰可以联合代谢组去进行分析和探究。

瘦医生：转录层次比较简单，重点说说组蛋白修饰我要想做应该怎么展开吧？

胖师兄：好吧！比如说你下游富集的通路有一些代谢相关的通路，然后你也有代谢组学的数据，那么依据差异代谢物反向去找有没有相关的组蛋白修饰发生。可以用你这个代谢物去刺激细胞，购买相关抗体去测组蛋白相关修饰水平就行了。现在组蛋白新发现的乳酸化、巴豆酰化、琥珀酰化、丙酰化、丁酰化、戊二酰化等等基本都与代谢产物相关且可以买到商品化的抗体的。你测完修饰水平之后把他和代谢物刺激细胞中主角基因表达水平进行相关性分析，这样一个基本机制可能的框架就出来了！

瘦医生：那转录后水平有哪些可以做的机制？

胖师兄：RNA层次的话主要做的是RNA的修饰、剪切、稳定性维持、降解等等这些方面的机制研究；比如这几年大热的RNA甲基化修饰，什么m6A、m5C等等，还有可变剪切、APA、非编码RNA形成与组装等等；相关实验太多了，你确定做什么的时候我挑个时间专门给你说实验吧。

瘦医生：那好！那蛋白水平的呢？

胖师兄：蛋白水平差异的机制主要和mRNA翻译效率以及翻译后修饰有关咯；翻译效率其实说起来就是这个mRNA翻译的时候有多少个核糖体与之结合，因为有几个核糖体就能同时翻译出多少条肽链。有个组学叫翻译组学，对应的实验技术叫多聚核糖体分析技术，可以重点关注下。翻译后其实就比较简单啦，往蛋白上各种加基团以此改变蛋白构型、空间结构或者引导蛋白与相关分子结合；比如甲基化修饰就是给蛋白加甲基嘛，泛素化就是加泛素分子然后让蛋白酶体识别降解等等。

瘦医生：ok，学会了！我去看看是哪个层次变化然后选定机制来做了！

胖师兄：嗯嗯，这样等分子机制一出来，科学假说就有了。

瘦医生：科学假说这就有了嘛？我咋感觉还是一头雾水...

胖师兄：等你确定好机制，验证完了来找我，我肯定给你推出一个逻辑性很强的假说！

瘦医生：好！886！