研究人員揭示了保護細胞遺傳轉錄本的潛在機制
細胞含有遺傳物質(zhì)的轉錄物,其從細胞核遷移到細胞的另一部分。這種運動保護遺傳轉錄物免于“剪接體”的募集。如果不發(fā)生這種保護,整個細胞就處于危險之中:意味著癌癥和神經(jīng)退行性疾病會發(fā)展。哥廷根大學和哥廷根大學醫(yī)學中心的研究人員已經(jīng)證明了該細胞的潛在機制。結果發(fā)表在Cell Reports雜志上。
人體細胞由以下物質(zhì)組成:細胞核,其含有DNA形式的遺傳物質(zhì);以及構建蛋白質(zhì)的細胞質(zhì)。在細胞核中,含有生物藍圖的DNA被重寫成另一種形式即信使RNA,以便傳輸信息,以便這些指令可用于蛋白質(zhì)生產(chǎn)。與原始轉錄物分開,然后可以在細胞質(zhì)中產(chǎn)生蛋白質(zhì)。分離很重要,因為信使RNA不能立即使用;相反,必須產(chǎn)生一種前體(前信使RNA),它仍含有在信使RNA到達細胞質(zhì)之前必須除去的區(qū)域。如果事先沒有除去這些區(qū)域,則會產(chǎn)生縮短的或功能失調(diào)的蛋白質(zhì),這對細胞是危險的。
從信使RNA中切除這些區(qū)域的分子機制是剪接體。它們含有蛋白質(zhì)和另一種DNA轉錄物snRNA。snRNA不會轉化為像信使RNA這樣的蛋白質(zhì),而是與蛋白質(zhì)一起形成分子機制:剪接體。在人類細胞中,剪接體的snRNA也進入細胞質(zhì)。在其他生物體中,例如面包酵母(通常用作研究中的模式生物),科學家們認為剪接體的snRNA從未離開過細胞核。在摻入人細胞的剪接體之前進化snRNA的進化發(fā)展的原因也是一個謎。
我們的實驗表明,事實上,剪接體的snRNA也會遷移到酵母的細胞質(zhì)中“
Heike Krebber教授,哥廷根大學微生物學和遺傳學研究所分子遺傳學系主任
在第二步中,研究人員回答了為什么剪接體的信使RNA實際進入細胞質(zhì)的問題。目前尚不清楚,因為剪接體的任務是切除單個RNA區(qū)域,這發(fā)生在細胞核中。研究小組通過遺傳實驗操縱酵母,使snRNA的前體在細胞質(zhì)中不再發(fā)生變化。觀察結果:“剪接體試圖與前體,未完成的snRNA一起使用,這不能像預期的那樣發(fā)揮作用,”克雷伯說。“這就是健康細胞在生產(chǎn)后必須首先將信使RNA的前體從細胞核中排出的原因:它是為了防止它們被發(fā)育中的剪接體使用
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