從羅蒙諾索夫莫斯科國立大學(xué)的分子生物學(xué)家和國際的同事發(fā)現(xiàn)了一種特殊的蛋白質(zhì)合成機制監(jiān)管,他們被稱為“分子計時器。”它控制一個細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子的數(shù)量,防止產(chǎn)生額外的分子。等藥物,當(dāng)激活一個計時器可以幫助有效地對抗癌癥腫瘤。該研究報告在《自然》雜志上。

遺傳信息編碼在DNA復(fù)制的分子信使核糖核酸(mRNA)之后,蛋白質(zhì)合成。每個氨基酸蛋白質(zhì)對應(yīng)于三個核苷酸mRNK(一個三個一組)。一個細(xì)胞器負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)合成被稱為核糖體。分子機器,由亞微粒子,一個大,一個小(每個組成核糖體RNA和眾多的蛋白質(zhì))。一個信號蛋白合成是由三個停止密碼子。在大多數(shù)活體這些是佐治亞大學(xué),UAA,UAG(U-uracil,A-adenine G-guanine)。信使rna分子總是長于閱讀袒胸露臂元素包含關(guān)于蛋白質(zhì)的基因信息。不編碼任何相關(guān)蛋白質(zhì)信息的元素被稱為翻譯(或非編碼)地區(qū)。在哺乳動物中,他們往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閱讀框架,可以包含成千上萬的核苷酸。鑒于信使rna合成是一個能源消耗的過程,科學(xué)家們一直在思考這些巨大的目的,翻譯的地區(qū)。

今天我們知道,非編碼區(qū)域調(diào)節(jié)mRNA的生命周期。與DNA,信使rna分子被破壞后的細(xì)胞。他們中的一些人住很長的合成后,和其他分解在幾分鐘。信使核糖核酸的翻譯地區(qū)往往在這個過程中扮演著重要的角色。

這些地區(qū)的另一個重要的功能是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成。有許多的例子非編碼mRNA地區(qū)與調(diào)控蛋白綁定(或短RNA)抑制或刺激蛋白質(zhì)合成,從而使細(xì)胞把蛋白質(zhì)合成在一個特定的信使RNA分子。它是一個重要的功能,根據(jù)不同的環(huán)境條件下,細(xì)胞需要一個特定的蛋白質(zhì)。綜合監(jiān)管的任何異常都可能導(dǎo)致無法控制蛋白質(zhì)的一代。例如,放松管制的蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)細(xì)胞分裂可能導(dǎo)致無盡的新細(xì)胞的生長,這是癌癥的特點。

在研究了監(jiān)管的mRNA的翻譯Amd1酶,多胺的生物合成的關(guān)鍵因素(聚合物包含胺組),一組科學(xué)家來自科克大學(xué)、哈佛醫(yī)學(xué)院羅蒙諾索夫莫斯科國立大學(xué)和猶他大學(xué)人類遺傳學(xué)的發(fā)現(xiàn)了一種新的蛋白質(zhì)合成的調(diào)控機制。

“我們已經(jīng)知道了很長一段時間,很難核糖體合成某些三胞胎的序列,”解釋德米特里•安德列夫Belozersky科學(xué)研究所的高級研究員的物理和化學(xué)生物學(xué),密歇根州立大學(xué)。“因此,當(dāng)遇到這樣一個序列,核糖體mRNA分子可能會停滯不前。這將導(dǎo)致所有核糖體停止后,不能跳過他們的好友停滯不前,和蛋白質(zhì)合成是暫停。Amd1監(jiān)管我們的研究過程中,我們發(fā)現(xiàn)了一個停止的信號。我們感興趣為什么它是坐落在終止密碼子后的Amd1閱讀框。這是做什么?”

翻譯在蛋白質(zhì)合成機制應(yīng)避免任何錯誤錯誤的蛋白質(zhì)對細(xì)胞造成傷害。然而,它的精度是有限的。核糖體,達(dá)到阻止一種氨基酸的密碼子可能讀錯誤,進(jìn)一步合成蛋白質(zhì)。這種情況發(fā)生的概率很低?？茖W(xué)家認(rèn)為,這相當(dāng)于百分之一的一小部分。然而,終止密碼子的閱讀理解是一個關(guān)鍵的新Amd1監(jiān)管機制。

機制被發(fā)現(xiàn)使用核糖體分析,基于質(zhì)量的識別方法的信使rna片段核苷酸序列(基因)與核糖體反應(yīng)。允許的方法研究蛋白質(zhì)合成在一個細(xì)胞全基因組水平。后來,傳統(tǒng)記者的機制進(jìn)行了研究使用constructions-clusters由基因和報告基因,顯示了一個細(xì)胞的基因表達(dá)水平。本例中的報告基因熒光素酶(一種酶,這種酶觸發(fā)反應(yīng)導(dǎo)致發(fā)光)綠色熒光蛋白(GFP)。

研究小組發(fā)現(xiàn),大約在60核糖體穿過Amd1的終止密碼子,但過了一段時間,攤位上的“錯誤”序列。這是不壞,但下一個核糖體穿過終止密碼子的攤位。核糖體隊列,直到到達(dá)終止密碼子。當(dāng)它發(fā)生時,蛋白質(zhì)的生產(chǎn)停止。

“我們叫這種監(jiān)管機制分子計時器,”安德列夫說。“這樣一個信使rna分子有一個內(nèi)置的機制,調(diào)節(jié)合成的數(shù)量蛋白質(zhì)分子非常精確。即使核糖體頻繁這信使rna,終止密碼子的閱讀,進(jìn)一步拖延(分子計時器)將關(guān)閉蛋白質(zhì)合成后的循環(huán)次數(shù)。”

Amd1有致癌性質(zhì)。它已經(jīng)證明了在細(xì)胞可能導(dǎo)致過度生產(chǎn)咄咄逼人和轉(zhuǎn)移的腫瘤的生長。如果我們學(xué)會打開定時器,調(diào)節(jié)其合成(例如,加強閱讀的終止密碼子)和藥物,這可能成為一種新的治療方法。一些藥用藥基于終止密碼子的激活閱讀已經(jīng)被開發(fā)出來,其中一個已經(jīng)批準(zhǔn)在歐洲治療杜氏的萎縮癥。