行业资讯 > 最新资讯 > 科研成果

Nature新成果:鲜为人知的mRNA作用机制

最近来自英国伦敦大学学院的研究人员发现mRNA的三维结构决定了其在细胞中的稳定性和作用效率,这一新发现将有助于解释为何看似微小的改变mRNA结构的突变,会导致生物机体患上神经退行性疾病,如阿尔茨海默氏症。这一研究成果公布在3月18日Nature杂志上。


mRNA携带了来自DNA上的遗传信息,然后传递到蛋白质上,这些分子一般为长链分子,但是也能通过长链上不同部分之间的相互作用,折叠形成复杂结构。尽管这些结构对于mRNA完成功能十分重要,但是科学家们对此知之甚少。


而最新这项研究则报道了一种能帮助研究人员识别mRNA上连接不同部位结构的新技术,“我们惊讶的发现mRNAs在活细胞中能形成数千个连接,”领导这一研究的伦敦大学学院神经科学研究所Jernej Ule 教授说,“有时这些部位能能与mRNA分子中相距甚远的部位结合在一起”,进一步的研究表明,这些相互作用能影响mRNAs与其它细胞内分子之间的作用,从而影响最终生成蛋白的数量。


这项研究发现了一个mRNA上特别重要的相互作用,这一mRNA用于编码 X-box 结合蛋白,这是一种参与体内多项信号转导过程的重要转录因子,“这种蛋白质能帮助我们的细胞应对胁迫压力,细胞内这种蛋白的数量被严格调控,但是当这一调控失调,那么就会导致类似阿尔茨海默氏症的神经退行性疾病的发生,”文章的另外一位作者,来自英国医学研究理事会的Yoichiro Sugimoto说。“我们在mRNA中发现的这种相互作用能帮助产生准确数量的蛋白。”


mRNAs遗传突变会导致错误连接,从而引起蛋白数量上的差别,研究人员认为很可能人类疾病中许多都是由于这种突变引发。“NHS的十万基因组项目(100,000 Genomes Project)会帮助我们找到人类基因组中潜在有害突变发生的位置,”UCL遗传研究所的Nicholas Luscombe博士说,“发现这些影响mRNA结构的突变将有助于了解一些疾病,如阿尔茨海默氏症和癌症为何会发生。”


Ule教授补充道,“这具有极大潜力!因为了解了遗传成因是找到治疗疾病方法的首要一步。”


与此相似,近期Cell杂志也公布了一项有关mRNA密码子的成果,研究人员发现了遗传密码中的所有密码子以不同的速度被解码;一些被快速解译而另一些则被缓慢解码。mRNA包含的所有密码子总和决定了其解译信息的速度。这种强加的限速最终影响了生成蛋白质的量。有时候速度越快越好,是为了表达高水平的蛋白质。有时候速度越慢越好是为了限制蛋白质的量。重要的是,一些密码子是重复的——许多的密码子都具有相同的含义。


原文链接:hiCLIP reveals the in vivo atlas of mRNA secondary structures recognized by Staufen 1


相关阅读:

Science:mRNA翻译成蛋白质的真相

Cell颠覆传统认知:出人意料的mRNA修饰

使用RIP-Chip从细胞提取物中分离鉴定mRNAs、microRNAs和核糖核蛋白复合物中的蛋白质组分

Nature:mRNA poly(A)长度不影响翻译效率

热门排行

推荐阅读