利用病毒RNA結構形成結狀結構

FMI的初級組長Jeff Chao和他的小組開發(fā)了一種測量單細胞中mRNA降解的復雜方法。他們開發(fā)了一種熒光生物傳感器，可以區(qū)分完整的轉錄本和降解中間體。這種被稱為TREAT的新方法很好地補充了他們之前開發(fā)的稱為TRICK的方法，該方法用于測量蛋白質(zhì)翻譯。

RNA的生命始于細胞核，在細胞核中合成并進一步修飾 - 加帽，剪接和多腺苷酸化。然后它進入細胞質(zhì)，在那里它被翻譯成蛋白質(zhì)，并最終降解。產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的量在很大程度上取決于轉錄的調(diào)節(jié)，但也取決于mRNA的豐度。作為FMI集團的領導者，Jeff Chao指出，“越來越明顯的是，mRNA降解的調(diào)節(jié)，特別是在發(fā)育或快速環(huán)境變化過程中，可以顯著影響RNA水平。”雖然已經(jīng)對許多RNA降解步驟進行了表征，但到目前為止，已清楚地了解降解發(fā)生的時間和地點。

Jeff Chao和他的團隊現(xiàn)在開發(fā)了一種熒光顯微鏡方法，可以測量活細胞中單個mRNA分子降解的空間和時間動態(tài)。

Chao和他的同事利用病毒RNA結構形成結狀結構。這種假結可防止5'-3'外切核糖核酸酶Xrn1對mRNA的降解。Chao解釋說：“在含有這些病毒假結的多色生物傳感器的幫助下，我們能夠區(qū)分完整的mRNA轉錄本和正在降解的mRNA轉錄本。”科學家將這種技術稱為TREAT for 3(Three)' - 在營業(yè)額期間RNA終點積累。

首先也是最重要的是，TREAT允許科學家在活細胞中實時觀察mRNA降解。為了可視化降解，科學家們設計了一個轉錄本，其標記有兩個與兩個不同熒光標簽融合的RNA結合蛋白：一個蛋白質(zhì) - PP7(用綠色熒光蛋白標記) - 與mRNA的編碼區(qū)結合，而其他 - MS2(帶有紅色標簽) - 與3'非翻譯區(qū)域結合。在PP7和MS2之間，科學家介紹了病毒偽結。如此標記，單個非翻譯mRNA顯示為黃色。當RNA被XRN1降解時，綠色標記的PP7被置換。然而，在偽結的位置處，XRN1降解停止，這允許檢測從黃色到紅色的可量化的顏色變化。

此外，Chao評論說：“使用TREAT，我們已經(jīng)能夠測量單個細胞中的mRNA衰變，并發(fā)現(xiàn)個體降解事件在細胞質(zhì)中獨立發(fā)生。降解的mRNAs不會在加工體中累積。”這些是重要的第一個見解，因為處理機構被認為在RNA降解中起直接作用。加工體是在相變期間形成的無膜隔室。它們由RNA結合蛋白和mRNA組成，并且由于它們含有許多參與mRNA轉換的蛋白質(zhì)，因此提出它們是RNA降解的細胞位點。

“TREAT很好地補充了我們之前開發(fā)的其他技術，稱為TRICK。通過選擇合適的熒光標記，我們現(xiàn)在可以監(jiān)測RNA轉換和RNA翻譯'實時'，我們可以解決這些過程如何在單個細胞內(nèi)相互連接， “趙說。

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