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《细胞》杂志发表的一项研究揭示了视觉系统基因表达的重要调节机制，这一发现深化了我们对生物系统遗传调控复杂性的理解。

来自美国、日本和德国的研究人员以果蝇视网膜中的光感受器细胞为模型。果蝇是研究眼睛发育的理想模型，因为它能耐受特殊的遗传操作，使研究人员能够分析视觉系统在不同眼睛组成受影响时的功能。

尽管已知许多基因在多种生物环境中的作用，但对其相互影响的方式仍不清楚，尤其是对于眼睛这样高度复杂的系统。例如，果蝇的视紫质（视网膜光感受器中的光敏蛋白）至少有13种表达模式。

本研究旨在阐明不同细胞中基因如何以不同方式相互作用，即基因网络如何调控视紫质基因的精确表达。

研究发现一个关键基因在网络中起核心作用，调节视觉系统中多种视紫质基因的表达。研究人员特别关注该网络如何参与多种光感受器视紫质的表达，这些光感受器通常用于检测运动和颜色视觉。

通过比较正常和突变的视觉系统，研究人员发现转录因子基因dve是调节视紫质表达网络的关键节点。在dve突变体中，原本存在于颜色视觉光感受器中的视紫质会在运动检测光感受器中表达，导致果蝇在微弱光线变化时出现光检测缺陷。

dve基因是两个相反连锁前馈回路（FFLs）的共享成分。FFLs是网络中控制基因表达的重要基序。在一个FFL中，dve抑制运动光感受器中的视紫质表达；而在颜色视觉光感受器中，另一个FFL通过dve解除抑制，激活视紫质表达。因此，该网络既限制又促进特定细胞中的基因表达。这种连锁FFL基序可能是控制基因表达的通用机制。

“我们知道基因协同工作，但对细胞间的相互作用了解甚少，”研究人员罗伯特·约翰斯顿说。“我们证明了这些网络在不同细胞间如何工作，这一机制确保视紫质在正确的细胞中表达。”