Nature：跨越鴻溝的RNA結(jié)構(gòu)信號(hào)
日期：2015-02-13 08:52:57
科羅拉多大學(xué)的研究人員在Nature雜志上發(fā)表文章指出，一個(gè)以RNA結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的信號(hào)，能夠跨越不同生命類(lèi)型數(shù)十億年的進(jìn)化趨異。這一發(fā)現(xiàn)改變了人們對(duì)生命（細(xì)菌和真核生物）起始蛋白質(zhì)合成的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)。
長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為細(xì)菌和真核生物中的翻譯起始信號(hào)是相互排斥的，這篇文章的通訊作者Jeffrey Kieft教授說(shuō)。他的這項(xiàng)研究顯示，病毒感染真核細(xì)胞時(shí)使用的翻譯起始結(jié)構(gòu)，也能在細(xì)菌中起始蛋白合成。
世界上的生物可以被分成一個(gè)三域體系，包括真細(xì)菌域、古細(xì)菌域和真核生物域。從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的基因表達(dá)中心法則，普遍適用于所有的生物。然而，不同生物域的基因表達(dá)存在著根本上的機(jī)制差異。
植物、動(dòng)物和真菌都屬于真核生物，真核細(xì)胞擁有一個(gè)包裹在膜中的細(xì)胞核。但細(xì)菌等原核生物不具有這種結(jié)構(gòu)。細(xì)菌和真核生物用來(lái)起始蛋白質(zhì)合成的標(biāo)準(zhǔn)分子信號(hào)是不能兼容的。不過(guò)，翻譯機(jī)器核糖體的核心結(jié)構(gòu)和構(gòu)象動(dòng)態(tài)其實(shí)相當(dāng)古老而保守。
“我們想知道是否可能繞過(guò)生物域的特有機(jī)制，找到一個(gè)能夠通用的信號(hào)，”Kieft說(shuō)。
研究人員在一種感染真核細(xì)胞的病毒中，獲得了RNA的核糖體內(nèi)部進(jìn)入位點(diǎn)（IRES）。研究顯示，這種IRES RNA可以在活細(xì)菌中起始蛋白質(zhì)翻譯。此外，研究人員還解析了IRES RNA與細(xì)菌核糖體結(jié)合時(shí)的晶體結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到3.8 Å。研究表明，盡管細(xì)菌和真核生物的核糖體存在差異，但IRES可以與它們結(jié)合并起始翻譯過(guò)程。
英屬哥倫比亞大學(xué)的副教授Eric Jan在Nature上以“Molecular biology: Signals across domains of life”為題，闡述了自己對(duì)這項(xiàng)研究的見(jiàn)解。“這是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，首次展示RNA結(jié)構(gòu)所蘊(yùn)含的良性信號(hào)能夠在不同的生物域（真核生物和原核生物）促使蛋白合成。”
