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      用10000個(gè)突變體探測(cè)RNA功能
      
			
      
				2019-01-17 10:46:19
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      創(chuàng)建和檢查10,296個(gè)核酶突變體可以更好地理解這些廣泛但未被充分研究的RNA分子。核酶 - 核糖核酸酶 - 是催化化學(xué)反應(yīng)的RNA分子。與DNA非常相似，RNA是一種線性分子，通過連接四個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)單元(稱為由A，C，G和U字母表示的堿??基)按照DNA中編碼的遺傳信息制成。
      

      用10000個(gè)突變體探測(cè)RNA功能
      

      核酶參與關(guān)鍵的遺傳過程和生化反應(yīng)，例如某些病毒的復(fù)制機(jī)制。30多年前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了核酶，但直到最近，這些RNA結(jié)構(gòu)才在各種生物體中被發(fā)現(xiàn)，包括脊椎動(dòng)物。這些發(fā)現(xiàn)引起了研究人員的新興趣，因?yàn)檫@些RNA分子的作用和功能仍然大多不清楚。
      

      科學(xué)家通常試圖通過在其RNA序列中引入突變來更好地理解核酶的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。從一種有效的核酶開始，研究人員修改 - 或“突變” - 核酶中的特定堿基，并驗(yàn)證突變的核酶是否仍能夠催化。然而，目前可用的技術(shù)僅允許一次研究少量突變體 - 幾十個(gè)。因?yàn)榧词故切『嗣敢部赡苡性S多可能的突變體，研究人員必須選擇核酶的任意部分來進(jìn)行突變，因此可能會(huì)忽略核酶的其他部分，這些部分可能對(duì)其功能很重要。Shungo Kobori和Yohei Yokobayashi，沖繩科學(xué)技術(shù)研究生院(OIST)的核酸化學(xué)和工程部門的研究員，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種有效且無偏見的方法來研究克隆這些限制的核酶突變體。他們的結(jié)果發(fā)表在Angewandte Chemie。
      

      “不是選擇特定的突變，”Yokobayashi解釋說，“我們決定制造和測(cè)試盡可能多的特定核酶的突變體。” “單一”突變體是核酶，其僅與原始核酶在一個(gè)堿基上不同。“雙”突變體在兩個(gè)堿基上與原始核酶不同。即使對(duì)于由研究人員研究的由48個(gè)堿基組成的小核酶，總共有10,296個(gè)單突變體和雙突變體。
      

      “在OIST的強(qiáng)大DNA測(cè)序儀的幫助下，我們生成并測(cè)量了'扭轉(zhuǎn)核酶'變體的所有單突變體和雙突變體的化學(xué)活性，這種突變體存在于水稻基因組中”Yokobayashi說。“由于這種全面的方法，我們現(xiàn)在可以更好地了解哪種堿對(duì)這種核酶活性更重要。”
      

      一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)是核酶對(duì)突變非常強(qiáng)大。“這個(gè)結(jié)果令人驚訝，”Yokobayashi評(píng)論說，“因?yàn)槲覀冄芯康暮嗣妇哂邢喈?dāng)緊湊和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。” 盡管許多堿基似乎參與保持復(fù)雜的核酶結(jié)構(gòu)，但是顯著部分的突變體保留了可檢測(cè)的核酶活性。從進(jìn)化的觀點(diǎn)來看，這種耐受突變的能力可能是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，并且可能解釋了核酶在不同生命形式中的廣泛存在。
      

      對(duì)核酶的深入理解也可能具有重要的實(shí)際意義。核酶可以被設(shè)計(jì)用于控制活細(xì)胞和病毒中的基因表達(dá)，在基因治療和再生醫(yī)學(xué)中具有潛在的應(yīng)用。
      
			

			
        
      
			
      
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