elife：RNA編輯的廣泛重編碼
日期：2015-03-24 08:53:49
比較基因組學研究為人們揭示了一個驚人的事實，那就是截然不同的生物之間其實擁有不少共同的基因，比如人類、海膽、線蟲和果蠅。那么，相似的DNA藍圖為何能產生如此顯著的形態、大小和復雜性差異呢？
分子生物學的傳統“中心法則”認為，遺傳信息始終如一的從基因組DNA、信使RNA傳遞到蛋白質合成。但科學家們近來發現事實并非這么簡單，遺傳信息在傳遞過程中會發生改變，例如RNA編輯可以對其生產的蛋白質進行微調。
包括人類在內的所有后生動物（eumetazoan ），都表達有RNA編輯酶。不過基于之前的哺乳動物和果蠅轉錄組研究，科學家們認為RNA編輯是比較少見的。
波多黎各大學的Joshua Rosenthal教授及其同事最近在烏賊（Doryteuthis pealeii）中發現了迄今為止最為廣泛的RNA編輯，他們將這一成果發表在elife雜志上。烏賊是一種行為相當復雜的海洋生物，一直是研究神經系統的重要模型。
腺嘌呤脫氨化是一種能改變遺傳學信息的RNA編輯。當它發生在mRNA上時，會產生多種功能存在差異的蛋白異構體。研究人員比較了烏賊大腦的DNA和RNA序列，發現60%的RNA轉錄本存在這種編輯。
這是目前發現的最大規模的遺傳學指令“重編碼”，Rosenthal說。他們在烏賊大腦發現了五萬七千個重編碼位點，這些位點形成了極大的蛋白質多樣性。進一步研究表明，這種重編碼是組織特異性的，主要集中在有神經和細胞骨架功能的基因中。這說明RNA編輯對烏賊大腦的生理機能起到了重要的作用。舉例來說，烏賊可能通過這一機制微調對環境變化的生理應答，比如溫度變化。Rosenthal將會進一步探索這個問題。
“在烏賊中RNA編輯是相當普遍的，中心法則應當進行修正，把這一過程包括在內，” Rosenthal說。“由此看來，RNA編輯可能是許多生物建立功能多樣性的普遍方式。”
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