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      混合的mRNA尾巴就像一個(gè)盾牌可以延緩它的縮短
      
			
      
				2019-04-08 09:01:20
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      細(xì)胞通過控制mRNA降解在任何所需時(shí)間抑制特定蛋白質(zhì)的量。由于mRNA核苷酸尾部在此過程中發(fā)揮作用，基因科學(xué)研究所(IBS，韓國)的RNA研究中心的生物學(xué)家已經(jīng)確定了由不同核苷酸組成的混合尾部如何保護(hù)mRNA免于降解更長時(shí)間。這些研究結(jié)果發(fā)表在“科學(xué)”雜志上，可以為理解健康和疾病狀態(tài)下的基因調(diào)控提供新的見解。
      

      混合的mRNA尾巴就像一個(gè)盾牌可以延緩它的縮短
      

      mRNA是一種具有重要功能的精細(xì)分子：它將DNA中包含的遺傳信息帶出細(xì)胞核以產(chǎn)生蛋白質(zhì)。當(dāng)基因轉(zhuǎn)錄成信使RNA(mRNA)時(shí)，mRNA具有尾部，其作用是防止過早降解的屏障。
      

      直到最近，mRNA尾部被認(rèn)為僅僅是數(shù)百個(gè)腺苷(A)單磷酸核苷酸的鏈，因此通常稱為poly(A)尾。特定酶通過從其末端添加和修剪A核苷酸來延長和縮短尾部：poly(A)聚合酶添加約200個(gè)核苷酸的鏈;deadenylases，如CNOT復(fù)合物，隨著時(shí)間的推移從尾部尖端的A核苷酸開始修剪poly(A)尾巴。
      

      2014年，IBS研究人員發(fā)現(xiàn)mRNA尾部不限于A核苷酸。他們開發(fā)了一種高通量測(cè)序方法TAIL-seq，以在全基因組范圍內(nèi)精確測(cè)量poly(A)尾部的長度。他們發(fā)現(xiàn)除了A核苷酸以外的其他核苷酸，如鳥苷(G)，尿苷(U)和胞嘧啶(C)，裝飾了尾端。據(jù)報(bào)道，在進(jìn)化范圍廣泛的物種中混合尾巴，包括人類，小鼠，青蛙和魚類，這進(jìn)一步增加了這一主題的重要性。
      

      基礎(chǔ)科學(xué)研究所的研究人員在人類mRNA的后端發(fā)現(xiàn)混合尾巴，不僅限于A的重復(fù)。非A核苷酸，通常是鳥苷(G)，存在于尾巴的最后或最后一個(gè)位置。該研究解釋了混合尾部在保護(hù)mRNA尾部免于快速縮短中的作用。圖片來源：IBS在目前的研究中，IBS的研究人員發(fā)現(xiàn)，一些將A核苷酸插入尾部的酶能夠同時(shí)添加G，U和C核苷酸，從而形成混合尾巴。特別地，核苷酸轉(zhuǎn)移酶TENT4A / B在延伸mRNA尾部時(shí)間歇性地添加G核苷酸。有趣的是，在細(xì)胞中，G核苷酸主要位于尾部的末端，或者位于倒數(shù)第二個(gè)位置。這可以通過以下事實(shí)來解釋：修剪poly(A)尾部的酶在它們?cè)谖膊磕┒擞龅紾而不是A時(shí)失速。換句話說，研究小組發(fā)現(xiàn)G添加可能會(huì)減慢尾部的修剪速度，從而保護(hù)它。
      

      “由TENT4A / B添加的非腺苷具有相當(dāng)大的停滯效應(yīng)。只有一種足以抵消poly(A)修剪酶并穩(wěn)定mRNA，”該研究的作者之一Young-suk Lee解釋道。在缺乏TENT4A / B的細(xì)胞中，具有混合尾巴的mRNA確實(shí)減少。
      

      “mRNA尾巴被認(rèn)為是一種純粹的A核苷酸序列，信息含量很少，除了它的長度。但是，這項(xiàng)研究證明，即使相同長度的尾巴也可以有不同的成分，混合尾巴比純凈的尾巴降解更慢poly(A)tail，“該研究的通訊作者兼中心主任KIM Narry解釋道。“通過這項(xiàng)研究，我們可以通過揭示一種以前未知的新型mRNA保護(hù)機(jī)制來了解復(fù)雜mRNA的生命史。”
      

      在未來，該團(tuán)隊(duì)希望將他們的研究擴(kuò)展到各種生物系統(tǒng)，并了解行為不端的拖尾機(jī)制如何導(dǎo)致疾病。此外，他們希望開發(fā)一種基于RNA的基因治療方法，該方法利用細(xì)胞中的混合拖尾效應(yīng)來增強(qiáng)mRNA穩(wěn)定性。
      
			

			
        
      
			
      
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