生化與細(xì)胞所研究揭示中介體復(fù)合物新功能
日期:2012-03-01 08:38:29
生命的遺傳基礎(chǔ)是基因。細(xì)胞能夠?qū)蛑械倪z傳密碼進(jìn)行“閱讀理解”,首先是將DNA分子“轉(zhuǎn)錄”產(chǎn)生RNA分子,進(jìn)而將RNA分子“翻譯”為蛋白質(zhì),才能實(shí)施細(xì)胞的各種功能活動(dòng)。在控制基因“轉(zhuǎn)錄”的眾多因子中,有一種重要的蛋白復(fù)合物叫“中介體”。中介體復(fù)合物可將細(xì)胞內(nèi)外的眾多信息加以整合,從而精細(xì)地控制特定基因的遺傳信息被“轉(zhuǎn)錄”生成RNA。
2月24日,中科院上海生命科學(xué)研究院生化與細(xì)胞所王綱研究員指導(dǎo)的一項(xiàng)科研成果登上了國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志《分子細(xì)胞》(Molecular Cell)最新一期的封面。該研究發(fā)現(xiàn),中介體并不局限于傳統(tǒng)的基因表達(dá)控制,還能參與RNA的“加工剪接”。
對(duì)RNA的剪接如同電影的剪輯加工,能有選擇地將所需的編碼信息連接起來(lái)成為生產(chǎn)蛋白質(zhì)的藍(lán)圖。負(fù)責(zé)RNA剪接的機(jī)器是“剪接體”。大多數(shù)基因的剪接方式是可變的,在不同的器官或細(xì)胞中,有些片段可以被包含或去除。這種“可變剪接”過(guò)程需要多種剪接因子的幫助。經(jīng)過(guò)可變剪接,同樣的遺傳信息可以產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì),參與到形形色色的生命現(xiàn)象中,保證了蛋白質(zhì)在生物體中的多樣性。錯(cuò)誤的剪接常常會(huì)導(dǎo)致發(fā)育異常乃至疾病的發(fā)生,如腫瘤等。
基因轉(zhuǎn)錄和RNA剪接兩個(gè)過(guò)程緊密相關(guān),而二者間通過(guò)何種方式相互耦聯(lián),一直是分子生物學(xué)領(lǐng)域的重要問(wèn)題。在王綱研究員指導(dǎo)下,博士研究生黃燕、姚瀟等通過(guò)生物化學(xué)的方法發(fā)現(xiàn),中介體中一個(gè)蛋白質(zhì)MED23與剪接因子有相互作用,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)中介體與剪接體交互聯(lián)系;通過(guò)分子生物學(xué)的功能實(shí)驗(yàn)和基因組生物信息學(xué)分析證實(shí),中介體能夠調(diào)控RNA可變剪接。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)意味著中介體不僅可以控制基因的轉(zhuǎn)錄,還參與了對(duì)RNA剪接加工。
《分子細(xì)胞》雜志的封面惟妙惟肖地以中國(guó)傳統(tǒng)的“雙龍戲珠”的剪紙藝術(shù)形式,表現(xiàn)了中介體和剪接體的動(dòng)態(tài)作用。同期雜志還刊登了美國(guó)加州大學(xué)RNA領(lǐng)域著名華裔科學(xué)家傅向東教授撰寫的評(píng)論文章,對(duì)該研究工作給予了專業(yè)的評(píng)述。
這項(xiàng)研究工作得到生化與細(xì)胞所惠靜毅研究員,美國(guó)新澤西醫(yī)科大學(xué)田斌教授及李文成博士的大力協(xié)助支持。該工作首次發(fā)現(xiàn)了中介體在RNA選擇性剪接中的新功能,以及中介體和剪接體兩者之間的相互“對(duì)話”,揭示了基因轉(zhuǎn)錄和RNA剪接相互耦聯(lián)的新機(jī)制,為中介體復(fù)合物所參與的細(xì)胞分化與發(fā)育、以及癌癥等疾病的發(fā)生過(guò)程提供了一種新的可能的分子解釋。
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