长期以来，生物学界普遍认为同义密码子（即编码相同氨基酸的不同密码子）在蛋白质合成中是等效的。然而，越来越多的证据表明，密码子的选择并非无关紧要。部分密码子能增强mRNA的稳定性并提升翻译效率，而所谓的“非最优密码子”则会导致翻译减弱，甚至诱发mRNA的降解。此前，人类细胞如何识别并响应这些低效密码子的分子机制一直是个未解之谜。

揭开细胞“质量控制”系统的面纱

为了探究这一机制，由京都大学和RIKEN的竹内理（Osamu Takeuchi）与伊藤拓宏（Takuhiro Ito）领导的研究团队开展了一系列深入研究。通过全基因组CRISPR筛选，研究人员锁定了一种名为DHX29的RNA结合蛋白。后续的RNA测序实验证实，当DHX29缺失时，含有非最优密码子的mRNA丰度显著升高，表明该蛋白在调控这些遗传信息中发挥关键作用。

DHX29如何识别并抑制低效遗传信息

利用冷冻电镜技术，研究团队成功观察到DHX29与80S核糖体之间的物理相互作用。选择性核糖体图谱分析进一步显示，DHX29倾向于与正在读取非最优密码子的核糖体结合。蛋白质组学研究进一步揭示，DHX29通过招募GIGYF2•4EHP蛋白复合物，选择性地抑制含有非最优密码子的mRNA，从而有效降低了低效遗传信息的表达。

共同通讯作者Masanori Yoshinaga指出：“这些发现揭示了同义密码子选择与人类细胞基因表达调控之间直接的分子联系。”

基因调控的新维度及其广泛影响

这一研究改变了科学家对基因调控的传统认知，证明了密码子本身在基因表达调控中扮演着直接角色。DHX29驱动的这一机制可能深刻影响细胞分化、稳态维持以及癌症的发生发展。未来，研究团队将继续探索DHX29在健康与疾病状态下对基因活性的具体影响，进一步挖掘这一隐藏在遗传密码中的调控层。