非编码 RNA 通过加速编码 RNA 的核输出来促进基因表达

各种说法都认为,速度快就意味着独自前行。但是,这些说法都不适用于哥廷根大学研究小组所描述的基因表达历程。该团队由自然博士 Heike Krebber 领导,报告称,双链 RNA (dsRNA)(即与信使 RNA (mRNA) 退火的反义 RNA (asRNA))优先从细胞核输出到细胞质,从而促进基因表达。本质上,在基因表达历程的关键部分,编码蛋白质的 mRNA 可以与非编码反义 RNA 一起快速前行。

我们已经知道,mRNA 使用多个酵母异二聚体 Mex67–Mtr2(或人类 TAP–p15)分子进行输出。在目前的研究中,Krebber 及其同事描述了他们如何进行电泳迁移率分析,以显示 Mex67–Mtr2 “优先且更广泛地”与 dsRNA 结合,从而解释了其在输出方面的偏好。

“我们的研究结果揭示了基因表达调控的新层次,”科学家们总结道。“这一机制对于有效的细胞适应尤为重要,并将优先输出作为基因表达调控的新层次。此外,它还可以解释普遍转录如何控制基因表达,以及为什么会产生如此多的 asRNA 并进入细胞质。”

非编码 RNA 在细胞中的作用长期以来一直是研究人员的谜团。与编码 RNA 不同,非编码 RNA 不会产生蛋白质,但它却大量存在。

“细胞竟然会毫无目的的产生 RNA,这对我来说简直难以置信,”克雷伯说道,他是哥廷根大学微生物与遗传学研究所的分子遗传学教授。“这违背了自然规律。”

在许多情况下,asRNA 促进基因表达的能力对于细胞来说是必需的,例如当细胞面临有害的环境条件或压力时。这种基因表达机制的发现代表了 Krebber 团队早期研究的延续,该研究也发表在 自然,这表明在压力下激活的 mRNA 不再受到质量控制。

关于 asRNA 的新研究结果解决了一个长期存在的问题:为什么细胞有时会产生大量的 asRNA。“在生物学中,这尤其引人注目,因为细胞在 asRNA 生成上消耗了大量的能量,”Krebber 观察到。现在发现的机制解释了细胞如何对外部影响做出突然反应,立即大量产生必要的蛋白质,以适应环境条件,或者例如进入某个发育阶段。“这一新认识,”Krebber 宣称,“使 asRNA 成为疾病如何发展以及如何对抗疾病问题的焦点。”

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2024-06-24 21:15:14
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