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Cell Rep:揭秘人类细胞自我保护免于损伤的分子机制

来源:本站原创 2019-06-20 08:18

2019年6月20日 讯 /生物谷BIOON/ --细胞中含有遗传物质的转录本,这些转录本能从细胞核迁移到细胞的其它部分,这种移动能够保护遗传转录本免于被“剪接体”(spliceosomes)所招募,如果这种保护作用并未发生,整个细胞就会处于危险之中,意味着癌症和神经变性疾病会发生;近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自哥廷根大学的科学家们通过研究揭示了细胞自我保护背后的分子机制。

图片来源:Heike Krebber

人类细胞由细胞核和细胞质组成,细胞核中含有以DNA为形式的遗传物质,而细胞质则为蛋白质产生的场所,在细胞核中,含有有机体蓝图的DNA会被转录成为mRNA,进而会被翻译成为蛋白质。当脱离原始转录本后,蛋白质就会在细胞质中被制造,这种分离过程非常重要,因为信使RNA并不会被立即使用,相反,一种前体信使RNA(pre-messenger RNA)必须被产生,其中包含有信使RNA达到细胞质之前能够被移除的特殊区域,如果这些区域没有事先被移除的话就会使得产生的蛋白质链缩短或功能失调,这对于细胞而言是非常危险的。

从信使RNA中将这些区域切断的分子机器就是剪接体,其包含有蛋白质及另外一种DNA转录本(snRNA),snRNA并不会像信使RNA一样被翻译成为蛋白质,但其会同蛋白质一起形成剪接体分子机器;在人类细胞中,剪接体中的snRNA会移动到细胞质中,而在诸如面包酵母等其它有机体中,研究者发现,剪接体中的snRNA似乎并不会离开细胞核,目前研究人员并不清楚在整合到人类细胞的剪接体之前,snRNA的输出到底是如何进化发展的。

研究者Heike Krebber教授表示,我们的研究表明,实际上在酵母中,剪接体中的snRNA能够移动到细胞质中,随后研究者想通过研究阐明剪接体中的信使RNA为何会移动到细胞质中,目前他们并不清楚,因为剪接体的任务时切断单一的RNA区域,而这一过程是在细胞核中发生的。文章中,研究者通过对酵母进行遗传操作使其snRNA的前体不再能够在细胞质中发生改变,他们发现,剪接体会尝试与前体(未完成的snRNA)一起发挥作用,但这或许并不像预期那样能够发挥作用。

这或许就是为何健康细胞必须在信使RNA产生后立即将其前体送出细胞核的原因了,这是为了防止被发育中的剪接体所使用,本文研究结果或有望帮助研究人员理解多种人类疾病发生背后的根本原因。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Becker D, Hirsch AG, Bender L,et al. Nuclear Pre-snRNA Export Is an Essential Quality Assurance Mechanism for Functional Spliceosomes. Cell Rep. 2019 Jun 11;27(11):3199-3214.e3. doi:10.1016/j.celrep.2019.05.031.

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