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        研究人員發(fā)現(xiàn)獨特的DNA編輯功能
        
			
        
				2019-01-02 09:48:29
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        一種單細胞纖毛蟲發(fā)現(xiàn)了一種特殊的技巧，以看似不可能的方式利用細胞機器。伯爾尼大學(xué)的研究人員首次詳細描述了一種機制，即在降解之前如何轉(zhuǎn)錄所謂的“垃圾DNA” - 這種機制非常聰明。這聽起來有點像設(shè)計競賽中的獲勝提案：當信息太短而無法放入閱讀設(shè)備時，如何閱讀小信息?將它們拼接成一個較長的字符串并關(guān)閉字符串以產(chǎn)生一個方便的循環(huán)，甚至可以反復(fù)讀取。這就是一種稱為草履蟲(Paramecium tetraurelia)的小生物，一種單細胞纖毛蟲，將小切除的DNA片段轉(zhuǎn)錄成具有調(diào)節(jié)功能的RNAs。
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)獨特的DNA編輯功能
        

        但這個故事卻反過來說：當伯爾尼大學(xué)細胞生物學(xué)研究所的Mariusz Nowacki發(fā)現(xiàn)具有調(diào)節(jié)功能的小RNA在消除草履蟲DNA中的片段時，他和他的團隊開始研究分子機制 - 這些RNA來自哪里，它們的作用究竟是什么?他們很快發(fā)現(xiàn)在DNA片段的刪除中似乎存在一種反饋循環(huán)。這些以前被認為是無用的DNA片段被從基因組中切除，然后被細胞機器降解。然而，在降解之前，它們作為小RNA的模板，這反過來有助于切除更多這些DNA片段。一旦開始，這個金字塔系統(tǒng)就會通過RNA的產(chǎn)生自我強化。
        

        抄寫不可轉(zhuǎn)錄的
        

        由于這個系統(tǒng)似乎很漂亮和有趣，研究人員留下了一個嚴重的問題：通常，細胞轉(zhuǎn)錄機制需要更長的DNA來操作。那么這些小切片DNA片段怎么樣 - 長度甚至不到30個堿基對 - 用作模板?沒有一個很好的解釋，整個理論看起來非常難以置信。“這是一項有趣的偵探工作，”Nowacki回憶道。他們有一個嫌疑人 - 他們所需要的只是把它釘死。“我們實際上并沒有尋找未知的，因為我們很快就有了一個想法，然后就是測試這個想法。” 他們的猜測證明是正確的：Paramecium已經(jīng)找到了一種方法將DNA片段隨機拼接成字符串，一旦字符串具有正確的長度(大約200個堿基對)，連接末端并形成DNA片段的圓形多聯(lián)體。
        

        垃圾還是垃圾?
        

        該發(fā)現(xiàn)具有有趣的意義：DNA被認為是非編碼的“垃圾” - 對于生物體無任何用處，并且在從基因組中移除后迅速降解 - 實際上是生物學(xué)上重要的一類小RNA的功能模板。它實際上是分子生物學(xué)中一個重要的新興領(lǐng)域，“垃圾”DNA是否真的毫無價值，或者更確切地說，它是否真正具有調(diào)節(jié)功能。Nowacki認為，在這項工作中，他的小組第一次能夠確定刪除“垃圾DNA”轉(zhuǎn)錄的精確機制 - 這將加強不可避免的名稱變更的情況。
        

        RNA與疾病 - RNA生物學(xué)在疾病機制中的作用
        

        該研究小組研究了一類長期被忽視的分子：RNA(核糖核酸)對于許多重要過程至關(guān)重要，并且比最初假設(shè)的要復(fù)雜得多。例如，RNA定義在給定細胞中，給定基因被激活或未被激活的條件。如果這個遺傳調(diào)控過程的任何部分發(fā)生故障或不能順利進行，這可能會導(dǎo)致心臟病，癌癥，腦部疾病和代謝紊亂.NCCR匯集了瑞士研究小組，研究RNA生物學(xué)在各種生物體如酵母中的不同方面，植物，蛔蟲，小鼠和人體細胞。家庭機構(gòu)是伯爾尼大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院。
        
			

			
          
        
			
        
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