一些预计会完全阻止基因工作的遗传突变，出人意料地只导致轻微甚至没有症状。先前的研究人员已经发现了一个原因：细胞可以增强其他执行类似功能的基因的活性，以弥补重要基因功能的丧失。怀特黑德研究所（Whitehead Institute）成员乔纳森·韦斯曼（Jonathan Weissman）实验室的一项新研究现在揭示了细胞如何协调这种补偿反应的见解。
细胞不断读取存储在DNA中的指令。这些指令称为基因，告诉它们如何制造执行维持生命所需复杂过程的许多蛋白质。但首先，它们需要制作这些遗传指令的临时副本，称为信使RNA（messenger RNA）或mRNA。
作为正常维护的一部分，细胞会定期分解这些临时信息。此过程有助于控制基因活性——即从给定基因产生多少蛋白质——并确保旧的或不必要的信息不会积累。细胞还会破坏包含错误的有缺陷mRNA。如果使用这些信息，可能会产生聚集在一起并干扰正常细胞过程的受损蛋白质。
2019年的外部研究表明，这种清理工作可能不仅仅是一种质量控制检查。研究人员表明，当有缺陷的mRNA被分解时，这种分解可以向细胞发出信号，激活补偿反应。这些研究还表明，细胞决定激活哪些备用基因，是基于这些基因与正在被降解的mRNA的相似程度。
但mRNA降解是在细胞质中发生的过程，而DNA（以及基因）则存储在细胞核内。因此，韦斯曼实验室（Weissman Lab）的博士后研究员、该研究的主要作者穆罕默德·埃尔-布罗洛西（Mohamed El-Brolosy）及其同事想知道细胞不同区域中的这两个过程如何连接。更深入地理解这一机制，可能有助于开发以靶向方式触发它的治疗方法。
研究人员首先调查了一个特定基因，科学家们知道当其mRNA被破坏时，它会通过使一个密切相关的基因变得更活跃来触发补偿反应。为了找出细胞内哪些分子有助于这一过程，研究人员系统地逐一关闭其他基因。
就在那时，他们发现了一种名为ILF3的蛋白质。当编码这种蛋白质的基因被关闭时，细胞在mRNA降解后无法再增强备用基因的活性。
在进一步调查中，研究人员确定了这种反应的基础——有缺陷mRNA被破坏后留下的小RNA片段。这些片段包含一个像"地址"一样的特殊序列。研究团队提出，这个"地址"引导ILF3前往与有缺陷mRNA具有相同序列的相关备用基因。
事实上，当他们在这个序列中引入突变时，细胞的补偿反应下降，这表明该系统依赖于精确的序列匹配来靶向正确的备用基因。
"这对我们的团队来说非常令人兴奋，"韦斯曼说，他同时也是麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的生物学教授和霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute，HHMI）的研究员。"这向我们表明，这不是一种通用的应激反应。这是一个受调控的系统。"
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