Nature闡析神秘的RNA表觀遺傳修飾
日期：2014-01-08 09:13:01
幾十年前研究人員就已經(jīng)知道，對遺傳信息流動至關(guān)重要的信使核糖核酸（mRNA）上存在著一種化學(xué)修飾。然而直到最近，芝加哥大學(xué)的研究人員才通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種修飾的一個主要功能是控制RNA的壽命和降解，這一過程對于健康細(xì)胞發(fā)育極為重要。這一研究成果發(fā)表在2014年1月2日紙質(zhì)版的《自然》（Nature）雜志上。
何川和他的同事們現(xiàn)在證實(shí)，這種甲基化影響了信使RNA的降解。“對信使RNA降解或是各種細(xì)胞質(zhì)RNA生物學(xué)感興趣的人們現(xiàn)在獲得了一條思考的新途徑，”王曉說。
RNA甲基化可根據(jù)需要從零變化到100%，微調(diào)或是全面地影響蛋白質(zhì)生成。王曉說：“研究人員發(fā)現(xiàn)了一種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)生成的方法，就是控制信使RNA的壽命。我們發(fā)現(xiàn)可逆的甲基化是調(diào)控mRNA壽命的一個重要的參數(shù)。”
RNA壽命延長將會導(dǎo)致生成更多的蛋白。“如果你的這一去甲基化機(jī)制存在缺陷，就有可能大大地影響你的細(xì)胞蛋白質(zhì)水平。其中的一些蛋白質(zhì)有可能對于人類機(jī)體的能量調(diào)控至關(guān)重要，影響了肥胖。我們已經(jīng)知道肥胖、糖尿病和生育與之相關(guān)，我相信我們還將找到許多其他的聯(lián)系，”何川說。
去甲基化酶通常被稱作擦除器（eraser）。與擦除器蛋白一起協(xié)同作用的是“書寫器”（writer）和“閱讀器”（ reader）蛋白。書寫器蛋白將甲基插入到RNA中。何川研究小組自2011年以來發(fā)現(xiàn)了首批兩個已知的擦除器蛋白。他的研究小組還確定了至少兩個書寫器蛋白和許多閱讀器蛋白，在他們的Nature論文中描述了一種叫做YTHDF2的閱讀器蛋白，選擇性地與mRNA上的m6A結(jié)合，控制了mRNA的穩(wěn)定性。
何川說：“YTHDF2是我們確定特征的第一個閱讀器蛋白。事實(shí)上，它也是迄今為止確定特征的首個m6A閱讀器蛋白。”
閱讀器蛋白賦予了一種生物學(xué)功能：調(diào)節(jié)mRNA壽命。何川說：“必須要通過閱讀甲基才能賦予這種生物學(xué)功能。因此存在這樣一種調(diào)控。當(dāng)你除去甲基時，閱讀器蛋白無法閱讀。當(dāng)你插入甲基時，閱讀器蛋白才能閱讀。”這篇Nature論文首次發(fā)現(xiàn)了RNA甲基化與這一生物學(xué)功能之間的這種直接聯(lián)系。“希望未來我將能夠獲得更多的認(rèn)知，”何川說。
更好地了解RNA修飾，有可能最終幫助藥物研發(fā)者設(shè)計(jì)出能夠調(diào)節(jié)基因表達(dá)，從而殺死或控制病變細(xì)胞的小分子，但在此之前還需要開展多年更為基礎(chǔ)的研究。
何川說：“我們發(fā)現(xiàn)的是一種非?；A(chǔ)的生物學(xué)。接下來，我們將研究發(fā)育、細(xì)胞分化，甚至是神經(jīng)生物學(xué)。這有可能會影響生物學(xué)的幾乎每一個方面。”
