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基因表达机制可能具有免疫 癌症影响

替代性聚腺苷酸化 (APA) 是一种 RNA 加工机制,它通过在同一基因的 RNA 转录本上产生不同的末端来调节基因表达。尽管它影响了超过一半的人类基因,但人们对 APA 的重要性知之甚少。现在,Wistar 研究所的一项新研究描述了 APA 在允许某些 mRNA 到达蛋白质合成的特定位点方面的重要功能,并揭示了长度、序列和结构特性可以决定细胞内 mRNA 的目的地(和命运)。这些发现在线发表在Cell Reports杂志上,揭示了 APA 的后果,这可能代表 mRNA 代谢领域的范式转变。

Wistar 研究所癌症中心基因表达与调控项目教授兼联合负责人、该研究的资深作者 Bin Tian 博士的实验室是最早使用基因组和基因组发现 APA 广泛存在的实验室之一。生物信息学方法。

在基因转录之后,信使 RNA 被化学修饰成成熟的 RNA 分子,可以离开细胞核并执行其功能。这些修饰之一是聚腺苷酸化,它可以防止 RNA 降解并有利于其翻译成蛋白质。

通过 APA,基因可以在多个位点进行多聚腺苷酸化,从而产生具有不同编码序列和/或调节区(3'非翻译区或 3'UTR)的 mRNA,称为同种型。由于不同的 3'UTRs 含有 mRNA 代谢的调控元件,编码相同蛋白质的转录物在细胞中可能有不同的命运。这极大地增加了我们基因组的复杂性,因此需要更少的基因来编码细胞所需的所有蛋白质。

Tian 及其同事采用功能基因组学方法来分析 APA 亚型在小鼠细胞中的分布。生物信息学分析和机器学习方法表明,APA 通过调节 mRNA 3'UTRs,影响 mRNAs 和内质网(ER)之间的连接,内质网(ER) 是一种构建、包装和运输蛋白质的管网络。

他们将这种机制命名为与翻译无关的 ER 关联 (TiERA),并发现一些 mRNA 具有特定的序列和结构,这些序列和结构决定了它们可能发生 APA 并最终与 ER 关联。

“当 mRNA 离开细胞核并移动到细胞质时,它们需要被正确引导以到达适当的蛋白质翻译位点,”田说。“对于 RNA 分子来说,细胞质是一个巨大的空间:相比之下,想象一下进入棒球场并需要指引才能到达你的座位。”

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