作者:Marco Marcia 来源:《细胞》 发布时间:2012-11-7 16:21:43
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科学家揭示RNA剪切视图
 
来自耶鲁大学的科学家以最详细的细节描述了RNA执行基因表达化学过程的特征。在发表于10月26日《细胞》(Cell)杂志上的论文中,研究人员报告了II型内含子(group II introns)的14个晶体结构。II型内含子是一种具有酶催化功能的内含子,参与RNA剪切这一遗传复制的关键阶段。这些新视图捕获了这一内含子的工作部件及运作的多个步骤,揭示了运作的化学机制。
 
首席研究员、耶鲁大学化学教授及分子、细胞与发育生物学教授Anna Pyle说:“我们不仅仅是得到了一个快照,我们捕获了运行中的内含子。”
 
RNA的一个主要功能是复制所有的遗传信息,使其能够被细胞蛋白质工厂——核糖体读取。然而RNA需要编辑,编辑的一个早期步骤就是剪切。
  
RNA剪接是将DNA模板链转录出的最初转录产物中的内含子除去,将外显子片段重新连接形成一个连续的RNA分子的过程,通过这种方式在任何特定的时间生成生物体所需的正确蛋白。在许多的生物体中这一极其重要的剪切和粘贴(cut-and-paste)作用有时候是通过称作II型内含子的内在RNA元件以自我催化的方式完成。在更为复杂的生物体,包括人类,这一过程则通过一个相似但更为复杂的机器——剪接体(spliceosome)来完成。剪切体是由II型内含子进化而来且作用机制与之相似。
 
Pyle说:“剪切是基因表达一个非常基础的阶段。每当剪切变得一团糟之时,你就会发现有一种疾病由此产生。然而直到现在我们还没有真正从化学角度了解剪切反应。”
 
新论文是以Pyle'实验室从前的研究工作为基础,在原子水平上观察了剪切过程,并进一步确立了RNA的化学和结构复杂性,证实它能够招募诸如镁和钾等不同的金属,使其与RNA一起作用。新研究特别强调了这一过程中金属离子的作用及多样性。
 
论文的主要作者、Pyle实验室博士后研究人员Marco Marcia说:“我们正在制作催化剪切反应的视图。我们看到了反应前后的动态。”
 
研究人员说RNA有可能执行了比以前认为的更多的功能。“RNA正揭示其能够利用环境中的金属来进行它的化学转换。RNA能够像蛋白质一样完成更复杂的化学作用,”Pyle说。(来源:生物通 何嫱)
  
 
 
 
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