來自芝加哥大學的科學家們在《自然》（Nature）雜志上報告稱，RNA是控制基因表達的分子機器——剪接體的重要功能元件。這一研究發現確立了是RNA，而非蛋白質，負責催化了這一基礎生物學過程，豐富了地球上的生命起源于僅以RNA為基礎的世界這一假說。

研究的共同通訊作者、芝加哥大學分子遺傳學和細胞生物學副教授Jonathan Staley博士說：“真核基因表達的三個重要過程，其中有兩個——剪接和翻譯現在被證實是由RNA催化。真核基因表達信號通路與其說是一條基于蛋白質的信號通路，不如說是一條基于RNA的信號通路。”

為了實現基因表達，必須將DNA翻譯為蛋白質，這些結構和功能分子催化了生命所需的化學反應。為此，儲存在DNA中的遺傳信息首先會被復制到信使RNA (mRNA)鏈中，隨后這些mRNA被用于制造蛋白質。

在真核生物中，幾乎所有的基因都進行選擇性剪接，mRNA前體按許多不同的組合進行切割再連接到一起。這顯著地增加了單個基因編碼的蛋白質數量，被認為是導致高等生物體大量復雜性的原因。剪接是一個至關重要的生物學機制——至少15%的人類疾病是由于剪接錯誤所致。

剪接體是由蛋白質和短非編碼RNA片段構成，其通過催化作用來完成剪接。在生物過程中催化作用通常被認為是以蛋白質為基礎的酶所為。然而，以往的研究則提示對之負責的有可能是剪接體中的RNA。盡管經歷了數十年的研究，到目前為止這一問題仍未獲得答案。

為了解答這一問題，Staley和芝加哥大學生物化學、分子生物學和化學教授Joseph Piccirilli，與論文的共同主要作者、研究生Sebastian Fica及Nicole Tuttle展開了合作。

研究人員首先使得剪接體喪失了自我糾正剪接錯誤的能力。隨后他們改變了剪接過程中已知被切割的mRNA前體位點上的單個原子，以及被猜測對催化作用極其重要的剪接體RNA亞基——U6上的幾個原子。其中的一些改變導致了剪接不力。他們仔細檢測并系統解救了這一功能喪失，調查了個別及組合位點。由此探究了對于剪接功能至關重要的位點，確定了U6和mRNA前體之間的聯系。

研究小組發現，U6 RNA亞基直接控制了催化功能——有效地發揮了剪接體的刀片作用。這是第一個實驗證據證明，RNA是這一關鍵生物機制的重要功能組件。

他們還發現剪接體RNAs與II型內含子（一種進化上古老的自剪接、催化RNA類型，存在于生命的所有主要分支中）在結構和功能上存在顯著的相似之處。他們認為這表明了這兩種以RNA為基礎的剪接催化因子共享了共同的進化起源，提供了進一步的證據表明，包括剪接體和核糖體在內的重要現代RNA-蛋白質復合體都從RNA世界進化而來。

Piccirilli說：“在現代生命中，蛋白質酶催化了大多數的生物反應。這一研究結果發現像剪接體這樣的，蛋白質組成多于RNA的系統利用了RNA進行催化作用，其分子祖先完全是由RNA構成，表明剪接體的反應中心有可能是來自‘RNA世界’的一個分子化石。”