科學(xué)家們發(fā)表了人類核的第一個(gè)RNA相互作用組
幾十年來,研究DNA的序列和功能一直是生命科學(xué)的焦點(diǎn),但現(xiàn)在許多研究人員的興趣轉(zhuǎn)向了RNA。今天,許多科學(xué)家認(rèn)為RNA分子與各種不同的蛋白質(zhì)在幾乎所有細(xì)胞過程中都起著調(diào)節(jié)或結(jié)構(gòu)作用。然而,這些RNA-蛋白質(zhì)相互作用的機(jī)制仍然很大程度上未知。來自柏林馬克斯普朗克分子遺傳學(xué)研究所的一組科學(xué)家現(xiàn)已成功鑒定出數(shù)百種與人體細(xì)胞核內(nèi)的RNA分子相互作用的蛋白質(zhì)。研究人員展示了人類細(xì)胞核的第一個(gè)RNA相互作用組,并描述了他們?nèi)绾问褂盟麄冃麻_發(fā)的方法“識(shí)別人類細(xì)胞核中的大部分RNA結(jié)合蛋白”。
幾十年來,蛋白質(zhì)一直被認(rèn)為是活細(xì)胞中的主要功能成分。然而,近年來,它們對(duì)細(xì)胞過程的至關(guān)重要性已經(jīng)與關(guān)于RNA分子參與的日益增長的知識(shí)相媲美。信使RNA(mRNA)和轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)形狀的RNA被認(rèn)為僅僅作為攜帶遺傳信息的DNA和作為細(xì)胞構(gòu)建塊的蛋白質(zhì)之間的介體。但是現(xiàn)在已經(jīng)證明,除了作為基因組信息的信使之外,RNA還介導(dǎo)了其他幾種功能。RNA的這些非編碼功能包括調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的任務(wù)生產(chǎn)以及確定細(xì)胞內(nèi)其他分子的位置。因此,闡明蛋白質(zhì)和RNA之間的相互作用對(duì)于理解生物體發(fā)育的分子機(jī)制和疾病的出現(xiàn)至關(guān)重要。
由柏林馬克斯普朗克分子遺傳學(xué)研究所的UlfAnderssonØrom領(lǐng)導(dǎo)的研究小組現(xiàn)在首次概述了人類細(xì)胞核中RNA分子和蛋白質(zhì)之間的眾多相互作用。為此,科學(xué)家們不得不首先修改用于分析RNA-蛋白質(zhì)相互作用的“RNA interactome capture技術(shù)”,以便他們可以用它來識(shí)別細(xì)胞特定區(qū)室內(nèi)的RNA-蛋白質(zhì)相互作用,例如細(xì)胞核。通過改進(jìn)的方法,研究人員研究了總共10億個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核,以捕獲和記錄細(xì)胞核中所有可能的RNA-蛋白質(zhì)相互作用。
“我們特別感興趣的是,許多發(fā)現(xiàn)的RNA結(jié)合蛋白不僅控制基因的活性和所得RNA分子的命運(yùn),而且還參與受損DNA的檢測和修復(fù)”,Ørom解釋說。由于活性氧物質(zhì),紫外線輻射或其他外部或內(nèi)部刺激,可能發(fā)生DNA損傷,例如假的或缺失的堿基或DNA雙螺旋的一條或兩條鏈的斷裂。DNA損傷每天在體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生數(shù)千次。細(xì)胞以復(fù)雜的修復(fù)過程作出反應(yīng),該過程涉及特異性修復(fù)受損DNA的許多蛋白質(zhì)和RNA 分子,從而維持細(xì)胞的功能。
“一段時(shí)間以來,人們一直懷疑RNA在修復(fù)受損DNA中的作用,但RNA對(duì)這一過程的影響仍然未知”,Ørom說。“通過鑒定將RNA與DNA損傷反應(yīng)聯(lián)系起來的蛋白質(zhì)因子,本研究有助于更好地理解這些機(jī)制。” 科學(xué)家希望他們的發(fā)現(xiàn)將有助于更好地了解人類疾病的出現(xiàn)和抗癌新療法的發(fā)展。
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