結構生物化學/REM
傳統上認為，真核細胞能夠進化和適應周圍環境，而無需基因調控機制。最近的研究表明，在某些特定情況下，情況可能並非如此，因為這些案例表明中間代謝與基因表達調控之間存在聯絡。[1] 目前有證據表明，RNA、酶和代謝物之間在基因調控中存在相互作用。
Hentze 和 Preiss 列出了幾個證明酶結合 RNA 的生物迴圈，包括三羧酸迴圈、糖酵解和戊糖迴圈、脂肪酸代謝和嘧啶合成。[1] Hentze 和 Priess 使用的例子是胞質檸檬酸酶、GADPH 和三種用於胸腺嘧啶合成迴圈的酶。
一個可以影響 RNA 表達調控的酶的例子是胞質檸檬酸酶。該酶透過使用其鐵硫基團作為催化劑發揮作用。但是，當胞質檸檬酸酶失去其鐵硫簇時，它也可以作為 RNA 結合蛋白（標記為 IRP1）發揮作用。這很重要，因為該蛋白具有兩種互斥的活性，由鐵硫簇的存在與否來調控。
如上所述，鐵硫簇的存在會影響胞質檸檬酸酶可以執行的活動型別。這是代謝和由此產生的代謝物如何調控酶與 RNA 之間相互作用的一個例子。缺鐵的細胞會導致胞質檸檬酸酶失去其鐵硫簇，使其轉變為 IRP1 蛋白，該蛋白將結合到鐵反應性 RNA 元件 (IRE)；然後，IRE 會調控細胞中維持穩態所需化合物的產生。[1]
GAPDH 是一種酶，已被證明可以結合多種型別的 RNA，包括 mRNA、tRNA、rRNA 和病毒 RNA。[1] Hentze 和 Priess 指出，該蛋白被認為結合到淋巴因子 mRNA 非翻譯區的 3' 端，因為它們富含 AU。
GAPDH 還參與 GAIT 複合物，GAIT 複合物是 γ 干擾素啟用的翻譯抑制劑。[1] 在該複合物中，GAPDH 在 γ 干擾素的引導下控制 mRNA 翻譯。
TS、SHMT（絲氨酸羥甲基轉移酶和 DHFR 是參與胸腺嘧啶合成迴圈的酶。它們是另一種已知可以結合 RNA 的蛋白的例子。這三種酶透過結合 5' 非翻譯區中的區域來調控 mRNA 翻譯。[1]
Hentze 和 Priess 斷言，當酶促功能和 RNA 功能相互競爭時，RNA 結合可以控制酶的催化活性。[1] 該活性的證據來自 IDH 酶（異檸檬酸脫氫酶），它是一種酵母線粒體蛋白，對 NAD+ 有特異性。IDH 結合到線粒體 mRNA 的 5' 端以阻止其活性。儘管沒有確鑿的證據，但 Hentze 和 Preiss 還認為，非編碼 RNA 可以透過直接結合這些蛋白來調控酶活性。
代謝物方面還有大量研究要做。Hentze 和 Priess 斷言，代謝物直接或變構地（將分子結合到蛋白質的活性位點）起著平衡 RNA 和酶活性的作用。代謝的變化會改變機體的代謝物濃度，這會影響具有兩種不同功能的蛋白質。一個例子是胞質檸檬酸酶如何在其 RNA 結合作用和催化作用之間切換。代謝物如何參與 REM 迴圈的另一個例子是核苷酸水平的變化如何影響 GAPDH 的功能。擾亂營養、氧化還原狀態或氧張力的因素可能會改變 NAD+/NADH 比率，從而改變蛋白質功能。[1]
如上所述，REM 調控需要研究才能得到充分的探索。Hentze 和 Priess 建議兩個步驟來開始研究。第一步是使用交聯技術來編目不同型別的 RNA 結合酶。第二步是識別這些酶結合的不同型別的 RNA。[1]
雖然證據（以及其他觀察結果）指向 REM 基因調控這一理念的存在，但應該注意的是，缺乏一個完整的潛在概念。無論如何，這些發現表明，基因調控中存在比適應性更多的東西。這具有重大的意義，即使對於醫藥來說也是如此；人們可以利用 RNA、酶和代謝物之間的相互作用來創造專門針對特定點的藥物，這些藥物可以對基因調控產生直接影響。目前，必須識別 RNA 結合酶、蛋白質和 RNA，以便對 REM 現象進行進一步研究。