許多蛋白質(zhì)的功能仍不清楚
每個(gè)有機(jī)體的DNA都擁有構(gòu)建其代謝過程所需的所有蛋白質(zhì)的藍(lán)圖。雖然研究人員已經(jīng)知道大多數(shù)蛋白質(zhì)的藍(lán)圖是什么樣的,但他們并不知道這些蛋白質(zhì)在體內(nèi)的實(shí)際作用是多少。
由盧森堡大學(xué)盧森堡系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)中心(LCSB)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算科學(xué)家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已系統(tǒng)地量化和表征了這一知識(shí)差距的程度。已經(jīng)進(jìn)行了前所未有的努力以更具體地預(yù)測(cè)未知功能的蛋白質(zhì)中有多少是酶。這些蛋白質(zhì)專門用于在活細(xì)胞中始終發(fā)生數(shù)千種化學(xué)反應(yīng)。“我們發(fā)現(xiàn),例如在酵母和人體中發(fā)現(xiàn)的'未知'蛋白質(zhì)中約有30%是我們不知道它們?cè)诩?xì)胞或整個(gè)生物體中起什么作用的酶,”Dr博士說。 LCSB的Carole Linster。該團(tuán)隊(duì)將其結(jié)果發(fā)表在科學(xué)期刊上核酸研究。
許多疾病,特別是遺傳性代謝疾病,與導(dǎo)致錯(cuò)誤折疊甚至完全缺乏某些酶的遺傳缺陷有關(guān)。因此,研究人員希望通過分析基因序列,這些酶的遺傳藍(lán)圖,更好地了解這些疾病的發(fā)生和觸發(fā)因素。由于采用了現(xiàn)代測(cè)序技術(shù),已經(jīng)有可能快速,經(jīng)濟(jì)地破譯整個(gè)基因組 - 生物體DNA的完整補(bǔ)體。
然而,科學(xué)家們意識(shí)到他們的理解存在嚴(yán)重差距。“到目前為止,我們已經(jīng)破解了來自許多不同物種的數(shù)千種基因組,我們知道它們被轉(zhuǎn)化為什么蛋白質(zhì),”領(lǐng)導(dǎo)該研究的林斯特說。“但我們從分析中看到,當(dāng)我們對(duì)它們的理解時(shí),蛋白質(zhì)圖上仍然存在大量的盲點(diǎn)。即使在已經(jīng)深入研究多年的生物體中,約有三分之一的蛋白質(zhì)也是如此。產(chǎn)生了,我們不確定它們?cè)谏矬w中起什么作用。“
生物化學(xué)家與考古學(xué)家對(duì)這種知識(shí)差距進(jìn)行了類比,他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)古老的文字:“即使研究人員能夠破譯單個(gè)字母,也不能自動(dòng)地意味著他能理解所寫內(nèi)容的信息。為此,他首先要弄清楚單個(gè)詞的意思。“研究罕見遺傳病原因的研究人員的情況非常相似。
“如果我們想知道特定的遺傳缺陷如何影響生物體,那么知道哪些字母在突變蛋白質(zhì)的基因序列中發(fā)生了變化是不夠的。我們需要知道這些蛋白質(zhì)在生物體中的功能是什么,以便了解他們的缺陷如何導(dǎo)致疾病。“因此,Linster博士及其同事想要采取的下一步是更詳細(xì)地研究一些這些知之甚少的蛋白質(zhì)的作用,從而有助于逐步縮小我們知識(shí)中的這一差距。
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