電噪聲，如附近有雷擊時AM收音機里的噼啪聲，這對電設(shè)備是種損害。但德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)研究中心的研究人員最近發(fā)現(xiàn)，在細胞中一種相似的生物“噪音”卻是有益的，能夠幫助細胞從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，該研究內(nèi)容刊登于3月22日的《科學(xué)》雜志。

    藥理學(xué)副教授Gürol Süel說，他們的研究代表了“一種新的范例”，細胞噪音不僅對生理無害，反而有重要的功能，如促進干細胞特化。

    電噪音是所有電循環(huán)的一種多余的信號特征，比如經(jīng)過循化成分的電循化的隨機波動。相似的，在每個活細胞內(nèi)部，都有無數(shù)的“遺傳回路”，每個遺傳回路由不同的生化反應(yīng)組成。這些反應(yīng)中的隨機性會產(chǎn)生生物噪音，專業(yè)術(shù)語是隨機波動（stochastic fluctuations）。

    Süel說，生物系統(tǒng)的噪音是一種生命現(xiàn)實，盡管每個細胞都有相似的處于活化狀態(tài)的基因、相似的遺傳回路，但在這些基因中產(chǎn)生的各種蛋白的量仍有細微差別，每個循環(huán)成分的量中仍有些波動。沒有兩個細胞的化學(xué)成分是完全相同的。

    大多數(shù)研究人員認為細胞中這些波動的隨意性會妨礙生物系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。而Süel研究小組認為，一個特定遺傳回路的噪音也許是有益的，與控制細胞命運的過程有關(guān)。

    為了確定噪音的生物學(xué)作用，研究人員分析了一個控制細菌細胞狀態(tài)轉(zhuǎn)化—分化的遺傳回路。這種分化類似于人類干細胞的特化。經(jīng)過一系列理論計算和實踐，研究人員發(fā)現(xiàn)他們研究的特定回路似乎使這種細菌進化為放大細胞噪音。Süel與其同事認定，通過削弱細菌細胞中的噪音水平，他們能夠抑制細胞轉(zhuǎn)化狀態(tài)，本質(zhì)上“改變”細胞行為。

    “細胞噪音的振幅與刺激分化的可能性有關(guān)，”Süel說，“有證據(jù)顯示，遺傳回路利用噪音驅(qū)動生理過程。”

    “我們的研究提供了一個系統(tǒng)水平上觀察基因回路整體工作的機制。”Süel博士說下一步他們打算解開遺傳回路的理論基礎(chǔ)，以及在調(diào)節(jié)復(fù)雜生理過程中不同回路間的相互作用，如在多能干細胞分化中的作用。