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      研究人員發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的DNA編輯功能
      
			
      
				2019-01-02 09:48:29
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      一種單細(xì)胞纖毛蟲發(fā)現(xiàn)了一種特殊的技巧，以看似不可能的方式利用細(xì)胞機(jī)器。伯爾尼大學(xué)的研究人員首次詳細(xì)描述了一種機(jī)制，即在降解之前如何轉(zhuǎn)錄所謂的“垃圾DNA” - 這種機(jī)制非常聰明。這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)像設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的獲勝提案：當(dāng)信息太短而無(wú)法放入閱讀設(shè)備時(shí)，如何閱讀小信息?將它們拼接成一個(gè)較長(zhǎng)的字符串并關(guān)閉字符串以產(chǎn)生一個(gè)方便的循環(huán)，甚至可以反復(fù)讀取。這就是一種稱為草履蟲(Paramecium tetraurelia)的小生物，一種單細(xì)胞纖毛蟲，將小切除的DNA片段轉(zhuǎn)錄成具有調(diào)節(jié)功能的RNAs。
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的DNA編輯功能
      

      但這個(gè)故事卻反過(guò)來(lái)說(shuō)：當(dāng)伯爾尼大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究所的Mariusz Nowacki發(fā)現(xiàn)具有調(diào)節(jié)功能的小RNA在消除草履蟲DNA中的片段時(shí)，他和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始研究分子機(jī)制 - 這些RNA來(lái)自哪里，它們的作用究竟是什么?他們很快發(fā)現(xiàn)在DNA片段的刪除中似乎存在一種反饋循環(huán)。這些以前被認(rèn)為是無(wú)用的DNA片段被從基因組中切除，然后被細(xì)胞機(jī)器降解。然而，在降解之前，它們作為小RNA的模板，這反過(guò)來(lái)有助于切除更多這些DNA片段。一旦開(kāi)始，這個(gè)金字塔系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)RNA的產(chǎn)生自我強(qiáng)化。
      

      抄寫不可轉(zhuǎn)錄的
      

      由于這個(gè)系統(tǒng)似乎很漂亮和有趣，研究人員留下了一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題：通常，細(xì)胞轉(zhuǎn)錄機(jī)制需要更長(zhǎng)的DNA來(lái)操作。那么這些小切片DNA片段怎么樣 - 長(zhǎng)度甚至不到30個(gè)堿基對(duì) - 用作模板?沒(méi)有一個(gè)很好的解釋，整個(gè)理論看起來(lái)非常難以置信。“這是一項(xiàng)有趣的偵探工作，”Nowacki回憶道。他們有一個(gè)嫌疑人 - 他們所需要的只是把它釘死。“我們實(shí)際上并沒(méi)有尋找未知的，因?yàn)槲覀兒芸炀陀辛艘粋€(gè)想法，然后就是測(cè)試這個(gè)想法。” 他們的猜測(cè)證明是正確的：Paramecium已經(jīng)找到了一種方法將DNA片段隨機(jī)拼接成字符串，一旦字符串具有正確的長(zhǎng)度(大約200個(gè)堿基對(duì))，連接末端并形成DNA片段的圓形多聯(lián)體。
      

      垃圾還是垃圾?
      

      該發(fā)現(xiàn)具有有趣的意義：DNA被認(rèn)為是非編碼的“垃圾” - 對(duì)于生物體無(wú)任何用處，并且在從基因組中移除后迅速降解 - 實(shí)際上是生物學(xué)上重要的一類小RNA的功能模板。它實(shí)際上是分子生物學(xué)中一個(gè)重要的新興領(lǐng)域，“垃圾”DNA是否真的毫無(wú)價(jià)值，或者更確切地說(shuō)，它是否真正具有調(diào)節(jié)功能。Nowacki認(rèn)為，在這項(xiàng)工作中，他的小組第一次能夠確定刪除“垃圾DNA”轉(zhuǎn)錄的精確機(jī)制 - 這將加強(qiáng)不可避免的名稱變更的情況。
      

      RNA與疾病 - RNA生物學(xué)在疾病機(jī)制中的作用
      

      該研究小組研究了一類長(zhǎng)期被忽視的分子：RNA(核糖核酸)對(duì)于許多重要過(guò)程至關(guān)重要，并且比最初假設(shè)的要復(fù)雜得多。例如，RNA定義在給定細(xì)胞中，給定基因被激活或未被激活的條件。如果這個(gè)遺傳調(diào)控過(guò)程的任何部分發(fā)生故障或不能順利進(jìn)行，這可能會(huì)導(dǎo)致心臟病，癌癥，腦部疾病和代謝紊亂.NCCR匯集了瑞士研究小組，研究RNA生物學(xué)在各種生物體如酵母中的不同方面，植物，蛔蟲，小鼠和人體細(xì)胞。家庭機(jī)構(gòu)是伯爾尼大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院。
      
			

			
        
      
			
      
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