一個基因在激活之後,其發揮什麼功能以及生成什麼產物都受到嚴格地調控,對此科學家們已了解不少。首先,基因生成RNA分子,隨後稱作為RNA結合蛋白(RBPs)的小蛋白會結合到RNA上,控製它的命運。例如,一些RBPs會切掉RNA分子的某些部分使其生成特異的蛋白質,而另一些RBPs則在RNA生成蛋白質之前幫助破壞它。
由於解碼RBPs結合的RNA序xu列lie非fei常chang的de困kun難nan,目mu前qian對dui於yu這zhe些xie機ji製zhi仍reng然ran不bu是shi很hen清qing楚chu。為wei了le充chong分fen了le解jie基ji因yin調tiao控kong以yi及ji疾ji病bing中zhong的de失shi控kong機ji製zhi,科ke學xue家jia們men需xu要yao采cai用yong先xian進jin的de實shi驗yan室shi技ji術shu和he數shu據ju分fen析xi,才cai能neng鑒jian別bie這zhe些xieRNA序列的模式。
由多倫多大學的高級研究員Tim Hughes領導的一個研究人員小組致力填補這一知識缺口,他們生成了第一個RNA結合序列目錄,研究成果發表在7月11日的《自然》(Nature)雜誌上。
Hughes說:“我們花費了大量的時間來生成和分析數據。在用數年時間開發及完善方法之後,我們開始尋找人類、果蠅和其他複雜生物體中,看起來有可能與RNA結合的所有蛋白質,並搜索它們喜歡結合的序列。我們的RNA結合序列目錄將成為該領域研究人員一個重要的資源,其對於人類遺傳分析尤為有用。
研究人員發現,由於人類和果蠅起源於共同的祖先,兩者具有相似的RBPs。並且在許多情況下,它們基本上結合的是相同的序列。研究人員預計,其他的生物體中的RBPs蛋白也是如此。
“我們總共調查了200多種蛋白質,或許可以此推斷其他許多生物體中數以萬計蛋白質的偏好,”Hughes說。
此外,研究人員還發現許多跨物種的相似序列都位於RNA轉錄物的末端,RNA降解調控及細胞內易位均與這一區域有關。“這表明,RNA有可能在自身穩定或破壞方麵,對基因表達進行了更多的調控,”Hughes說。
RBFOX1是一個得到廣泛研究的蛋白質,眾所周知它在RNA剪切調控中發揮作用,在自閉症中RBFOX1的表達減少。研究小組所取得的一個重要發現就是,證實RBFOX1參與調控了自閉症大腦中神經係統相關基因的表達水平,它使得RNA變得更加的穩定。
Hughes說,自閉症的潛在病因遠比單基因功能失常要複雜得多。他認為,研究小組的RNA結合序列目錄將在人類遺傳分析中發揮作用。
“kexuejiamentongchangsuozuodeshiqingzhishijianbieyujibingxiangguandeyichuanbianyi,dantamenquebulejieyichuanbianyidaozhijibingdeyuanyin。zhexiexuliefashenggaibianzaochengleshenmeyingxiang?ruguoxulieweiyuRNA的調控區域,那麼利用我們的目錄,其他的科學家們將可以了解與之結合是哪些蛋白質,從而使得他們更好地認識正遭到破壞的事物。”
下一步,研究小組打算將他們的目錄擴展至全部的複雜生物體。Frey還希望能夠利用這些研究發現進一步構建出可以更準確描述基因表達模式的模型。
Frey說:“我的研究側重於解碼DNA中的調控序列,它們最終塑造了RNA分子的命運。我希望利用論文中發現的這些RNA結合序列作為標記,來查明它們是如何以一種調控模式來發揮作用的。這將幫助我們更好地認識DNA突變影響調控的機製,從而更深入地了解人類疾病。”
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