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研究揭示了有助于治疗受调控基因表达的新机制

发布时间:2019-05-24 15:47:09

研究揭示了有助于治疗受调控基因表达的新机制 2013年11月13日 由加州大学圣地亚哥医学院的研究人员领导的一项研究为我们的细胞用于控制受调节基因表达的分子工具提供了新的亮点。

  研究揭示了有助于治疗受调控基因表达的新机制 2013年11月13日 由加州大学圣地亚哥医学院的研究人员领导的一项研究为我们的细胞用于控制受调节基因表达的分子工具提供了新的亮点。该研究于11月10日在“自然结构与分子生物学”杂志上发表。 “我们发现了一种新的机制,它允许指导前mRNA剪接的蛋白质 - 结合RNA的蛋白质 - 从比可能的更远的距离诱导调节作用”。第一作者Michael T. Lovci说,他是加州大学圣地亚哥分校细胞与分子医学系,干细胞研究计划和基因组医学研究所的成员。 来自加利福尼亚州,俄勒冈州,新加坡和巴西的研究人员在致力于理解指导细胞功能的最基本信号时做出了这一发现。根据Lovci的说法,这项工作扩大了未来关于该主题的研究必须考虑的范围。更重要的是,它扩大了合理设计疗法的潜在目标,这些疗法可以通过称为反义RNA寡核苷酸(ASO)的遗传物质来纠正分子缺陷。 “这项研究为生物学中一个长达十年的问题提供了答案”。首席研究员Gene Yeo博士,细胞与分子医学助理教授,加州大学圣地亚哥分校干细胞研究计划和基因组医学研究所成员,以及新加坡国立大学。 “当人类基因组的序列完全组装时,十年前,我们了解到整个基因组中只有不到3%含有编码蛋白质的信息。这给基因组科学家带来了一个难题 - 其他97%的人做了什么? 基因组其余部分的作用在很大程度上是一个谜,因此被称为“垃圾DNA”。从那时起,其他非人类基因组的测序使科学家能够描绘基因组中的序列,这些序列在数亿年的进化过程中得到了显着的保护。人们普遍认为,这种进化约束的证据表明,即使没有编码蛋白质,基因组的某些部分对生命和发育至关重要。 科学家利用这种进化保守作为基准,描述了细胞使用这些非蛋白质编码区域的不同方式。例如,存在一些用作蛋白质的DNA对接位点,其激活或抑制RNA转录。其他人,这是本研究的重点,调节替代mRNA剪接。 相关故事第四基因与西班牙裔儿童ALL风险较高相关的遗传变异独特的基因治疗方法为解决罕见的遗传性疾病铺平了新的方法激活神经元的激活基因可以逆转雄性小鼠的抑郁症 真核细胞使用替代的前mRNA剪接来在发育中产生蛋白质多样性并响应环境。通过选择性地包括或排除前mRNA的区域,细胞在基因组中平均产生超过20,000个基因中的每一个的10个版本。 RNA结合蛋白是与这些决定最密切相关的一类蛋白质,但对于它们如何在细胞中实际发挥其作用知之甚少。 “对于大多数基因,蛋白质编码空间以海洋中岛屿的尺度分布。”洛夫西说。 “RNA加工机制,包括RNA结合蛋白,必须挑出这些小部分并准确地将它们拼接在一起以制备功能性蛋白质。我们的工作表明,这些“岛屿”附近的序列空间不仅对基因调控很重要,而且离这些岛很远的进化保守序列对于协调剪接决定也很重要。 由于这一前提违背了现有的选择性剪接调控模型,因此调控非常接近蛋白质编码区段,作者试图确定可以发生长程剪接调节的机制。他们鉴定了RNA结构 - 折叠并自身碱基配对的RNA - 存在于调节位点和远离蛋白质编码的“岛”之间。将这些类型的相互作用称为“RNA桥”。作者表示,由于他们将远程监管机构与其目标联系起来的能力,这可能是监管替代剪接的一种常见且不被重视的机制。 研究人员表示,这些研究结果在生物医学研究中具有可预见的意义,因为他们关注的RNA结合蛋白--RBFOX1和RBFOX2 - 与神经发育障碍如自闭症和某些癌症有很强的相关性。由于这两种蛋白质在一系列效应的上游起作用,因此理解它们如何指导可变剪接决定可能会导致靶向治疗的进步,这些治疗纠正了许多疾病背后不适当的剪接决策。 资料来源:加州大学圣地亚哥分校