恢復(fù)壓力時微調(diào)基因表達
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)非編碼RNA在調(diào)節(jié)壓力恢復(fù)過程中具有新穎的作用,可以微調(diào)基因表達,從而更接近揭示30年之久的核謎。
北海道大學(xué)的研究人員在發(fā)現(xiàn)它們后30年,開始發(fā)現(xiàn)核中神秘細胞器的功能及其與壓力的關(guān)系。
當細胞暴露于熱或化學(xué)脅迫下時,就會形成稱為細胞核應(yīng)激體的細胞器。研究人員在《 EMBO Journal》上報告說,當條件恢復(fù)正常時,細胞器會促進稱為內(nèi)含子的RNA片段的保留。
這很重要,因為內(nèi)含子保留可調(diào)節(jié)基因表達的多種生物學(xué)功能,包括應(yīng)激反應(yīng),細胞分裂,學(xué)習(xí)和記憶,防止受損DNA的積累甚至腫瘤生長。
在許多謎團中,發(fā)現(xiàn)核應(yīng)激體會響應(yīng)熱和化學(xué)應(yīng)激而組裝在一種長的非編碼RNA上。北海道大學(xué)遺傳醫(yī)學(xué)研究所的分子生物學(xué)家哲郎廣瀨(Tetsuro Hirose)專門研究非編碼RNA,RNA是從DNA復(fù)制而未翻譯成蛋白質(zhì)的分子。Hirose和他的同事們通過關(guān)閉長的非編碼RNA,從而將其從人細胞中去除,研究了核應(yīng)力體的功能。
去除核應(yīng)力體導(dǎo)致應(yīng)力恢復(fù)過程中內(nèi)含子保留的極大抑制。進一步的調(diào)查使包括北海道大學(xué),國立先進工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所和日本東京大學(xué)的研究人員在內(nèi)的研究小組了解了核應(yīng)力體(如果存在)如何幫助細胞從應(yīng)力中恢復(fù)。
他們發(fā)現(xiàn)了以下內(nèi)容:42°C的熱應(yīng)力導(dǎo)致稱為SFSF的剪接因子脫磷酸化,從而導(dǎo)致特定內(nèi)含子的去除和成熟RNA分子的產(chǎn)生。同時,去磷酸化的SRSF被摻入核應(yīng)力體中。一旦細胞恢復(fù)到人體正常的37°C溫度,核應(yīng)激體就會吸收一種酶來使SRSF重新磷酸化,從而將內(nèi)含子的保留迅速恢復(fù)到正常水平。
Tetsuro Hirose說:“核應(yīng)力體可能通過在細胞從壓力中恢復(fù)時迅速恢復(fù)適當?shù)膬?nèi)含子保持信使RNA的水平來微調(diào)基因表達。” 需要進一步的研究以揭示熱應(yīng)激后內(nèi)含子保留的特定作用,并了解該過程的詳細機制。
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