Cell子刊突破性發現:休眠的RNA
日期:2012-08-29 07:57:26
近日發布開放閱讀期刊《細胞報告》(Cell Reports)雜志上的一項新研究揭示一些RNA分子大部分時間都處于休眠狀態,而并非是在細胞中自動地執行它們確立的工作任務傳遞蛋白質構建指令。
上接:Cell Reports:新RNA現象挑戰經典教條
在2009年,他和同事們報告了對細胞體中兩種酶的發現,它們使得mRNA加帽完全發生在細胞核之外,轉而在細胞質中。
在當前的研究中,Schoenberg試圖確定這一加帽程序的生理學意義。研究人員設計了一種方法在實驗室中阻斷細胞內的胞質加帽,然后觀察了超過55,000個RNAs的變化。
干擾細胞質加帽揭示了細胞中有可能存在兩種不同類型的信號通路——一些mRNAs沒有帽子仍舊是穩定的,而另一些沒有帽子會被迅速摧毀。這一結果表明mRNAs有可能在細胞質中丟失了它們的帽子,在某一點重新加上。用進一步的實驗,研究人員確定了只有一些mRNAs在細胞體中丟失了它們的帽子。
Schoenberg 說:“并非所有特異的信息都是脫掉帽子的,只是一部分信息。我們希望證實我們已經在細胞中脫掉了RNAs的帽子,且它們并沒有降解。這意味著他們那樣被保存了。”
這一發現給出了一些暗示關于這一現象有一種更高的規則,一些mRNAs蓄意地停止在一種脫帽的狀態,且不會被細胞內的酶所降解。它還提出由于加帽事件在細胞體中的變化,來自基因的信號有可能會經歷改變,使得兩種或更多的蛋白由相同的mRNA生成,一種相比另一種短。
“我們一直認為一種基因會產生一種mRNA來生成一種蛋白質。然而我們的發現使得我們懷疑是否多個蛋白質有可能是由經歷了細胞質中脫帽和重新加帽的信使RNAs生成,”Schoenberg說。
研究人員利用生物信息學技術確定了哪些基因正在制造細胞質中以脫帽和重新加帽狀態存在的mRNAs。其中包括了那些控制一些細胞生存最基本元件的基因:它們決定細胞內蛋白質和RNAs的定位,也許最重要的是有絲分裂細胞周期——細胞分裂的部分過程。
Schoenberg 說:“這并不是隨機的,而是非常特異的。有一些特異的mRNAs家族以這種方式受到調控,且對于蛋白質和表達和調控方式存在影響。”
作為一個例子,他提到了神經元如何跨過廣闊的距離將信使傳遞至其他神經細胞。眾所周知,舉例來說當mRNAs從脊髓向指尖移動之時,mRNAs特異維持在一種靜息的狀態,直至到達指尖它們才會隨后激活生成新蛋白。
“mRNA保持靜息的條件是什么?有可能它們沒有戴帽,如果沒有的話,它們就不能被翻譯。或許在神經元中細胞質加帽是一種使信息恰好在正確時間被翻譯的功能,”Schoenberg說。
或者,就癌癥來說:“如果發生的事情之一是你正在生成縮短的蛋白質而非全長蛋白質,且蛋白質的調節部分在縮短蛋白質中丟失,又將會怎樣?如果這是真的,你能夠干擾這一過程,因此干擾惡性腫瘤嗎?”
現在,這些科學家們只能推測這一意料之外的生物學過程的真正意義。Schoenberg實驗室計劃在一種乳腺癌細胞系中更充分地研究這一現象。
上一篇: Cell Reports:新RNA現象挑戰經典教條
下一篇: 基因測序讓落選癌癥藥物獲新生