Nature新成果：鮮為人知的mRNA作用機制
日期：2015-03-19 09:01:51
學生物的同學肯定對mRNA不陌生，這種線性分子能傳達指令，產生行使活細胞功能的蛋白質。最近來自英國倫敦大學學院的研究人員發現這種分子的三維結構決定了其在細胞中的穩定性和作用效率，這一新發現將有助于解釋為何看似微小的改變mRNA結構的突變，會導致生物機體患上神經退行性疾病，如阿爾茨海默氏癥。
這一研究成果公布在3月19日Nature雜志上。
mRNA攜帶了來自DNA上的遺傳信息，然后傳遞到蛋白質上，這些分子一般為長鏈分子，但是也能通過長鏈上不同部分之間的相互作用，折疊形成復雜結構。盡管這些結構對于mRNA完成功能十分重要，但是科學家們對此知之甚少。
而最新這項研究則報道了一種能幫助研究人員識別mRNA上連接不同部位結構的新技術，“我們驚訝的發現mRNAs在活細胞中能形成數千個連接，”領導這一研究的倫敦大學學院神經科學研究所Jernej Ule 教授說，“有時這些部位能能與mRNA分子中相距甚遠的部位結合在一起”，進一步的研究表明，這些相互作用能影響mRNAs與其它細胞內分子之間的作用，從而影響最終生成蛋白的數量。
這項研究發現了一個mRNA上特別重要的相互作用，這一mRNA用于編碼 X-box 結合蛋白，這是一種參與體內多項信號轉導過程的重要轉錄因子，“這種蛋白質能幫助我們的細胞應對脅迫壓力，細胞內這種蛋白的數量被嚴格調控，但是當這一調控失調，那么就會導致類似阿爾茨海默氏癥的神經退行性疾病的發生，”文章的另外一位作者，來自英國醫學研究理事會的Yoichiro Sugimoto說。“我們在mRNA中發現的這種相互作用能幫助產生準確數量的蛋白。”
mRNAs遺傳突變會導致錯誤連接，從而引起蛋白數量上的差別，研究人員認為很可能人類疾病中許多都是由于這種突變引發。“NHS的十萬基因組項目（100,000 Genomes Project，生物通注）會幫助我們找到人類基因組中潛在有害突變發生的位置，”UCL遺傳研究所的Nicholas Luscombe博士說，“發現這些影響mRNA結構的突變將有助于了解一些疾病，如阿爾茨海默氏癥和癌癥為何會發生。”
Ule教授補充道，“這具有極大潛力！因為了解了遺傳成因是找到治療疾病方法的首要一步。”
與此相似，近期Cell雜志也公布了一項有關mRNA密碼子的成果，研究人員發現了遺傳密碼中的所有密碼子以不同的速度被解碼；一些被快速解譯而另一些則被緩慢解碼。mRNA包含的所有密碼子總和決定了其解譯信息的速度。這種強加的限速最終影響了生成蛋白質的量。有時候速度越快越好，是為了表達高水平的蛋白質。有時候速度越慢越好是為了限制蛋白質的量。重要的是，一些密碼子是重復的——許多的密碼子都具有相同的含義。
這兩項成果均在近一段時間公布，不知又會不會引發新一輪的討論……
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