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颠覆经典!核糖体还可以翻译mRNA的非翻译区

来自美国约翰霍普金斯医学院的研究人员在著名国际学术期刊cell发表了一项令人不可思议的最新研究进展,人们一直认为核糖体只对信使RNA的翻译区进行翻译,但这项研究证明这些蛋白质翻译机器有时也能够对mRNA的非翻译区进行翻译,这项发现大大改变了人们之前对核糖体功能的认识。

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核糖体是由蛋白质和核糖体RNA共同组装形成的蛋白质合成机器,能够阅读携带遗传信息的mRNA并将这种信息"翻译"为蛋白质。每一条mRNA都以起始密码子开始,最后以终止密码子结束,mRNA上还会有一些被称为非翻译区的密码子片段,之前从未发现这部分密码子也可以翻译为蛋白质。


在这项研究中,研究人员在酵母细胞中移除了一个叫做Rli1的蛋白,这种蛋白能够将完成蛋白质合成功能的核糖体分开,促进核糖体大小亚基的回收,再进行其他mRNA的翻译。移除Rli1之后,停留在mRNA终止密码子位置的核糖体数目增加,但研究人员还发现一些核糖体停留在了mRNA的非翻译区。

 

为进一步研究核糖体是否能够通过mRNA非编译区合成蛋白质,研究人员利用遗传学方法,western以及质谱分析发现缺失Rli1d的细胞中,部分核糖体能够在没有经典起始密码子的情况下重新开始翻译过程,并合成出一些小的短肽产物。进一步研究表明,这些核糖体并不会跨越密码子合成出一个更长的蛋白质产物,而是会先释放常规编码的蛋白质,再在终止密码子附近位置重新开始翻译过程。

 

研究人员指出,这一现象就像是核糖体厌倦了等待被拆开,于是决定继续工作,而出现在它们面前的恰恰就是mRNA上的非编码区。目前这些从非翻译区得到的小蛋白质功能仍不清楚,可能与酵母细胞营养匮乏情况下的应激应答有关,但仍需要进一步研究进行探究。


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