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新发现动摇了我们对基因表达的理解

导读芝加哥大学的一组科学家发现了一种以前未知的方法来实现我们的基因。最新研究表明,RNA本身调节DNA的转录模式,而不是从DNA到RNA再到蛋白质

芝加哥大学的一组科学家发现了一种以前未知的方法来实现我们的基因。

最新研究表明,RNA本身调节DNA的转录模式,而不是从DNA到RNA再到蛋白质的单一方向,它使用的是对生物学至关重要的化学过程。这一发现对我们理解人类疾病和药物设计具有重要意义。

“这似乎是我们不知道的基本方式。无论何时发生,都有望开辟研究和探索的新方向,”世界著名化学家何川教授说。

人体是现存最复杂的机器之一。每次你头疼的时候,你使用的工程技术比任何从未设计过的火箭飞船或超级计算机都要复杂。我们花了几个世纪来解构它的工作原理。每当有人发现一种新的机制,更多关于人类健康的谜团就变得有意义,于是就有了新的治疗方法。

比如2011年,他发现了一个特殊的过程,叫做可逆RNA甲基化,开辟了一条新的研究路径,这个过程在基因表达中起到了至关重要的作用。

我们很多人都记得,在学校学习的画面是有条不紊地发展的:DNA被转录成RNA,然后RNA产生蛋白质,完成活细胞的实际工作。但事实证明这里有很多皱纹。

他的团队发现,被称为信使核糖核酸(以前被称为简单信使,从脱氧核糖核酸到蛋白质的指令)的分子实际上对蛋白质的产生有自己的影响。这是通过一种叫做甲基化的可逆化学反应来完成的。他的关键突破是证明这种甲基化是可逆的。这不是单向交易。它可以被擦除和反转。

他说:“这一发现将我们带入了RNA修饰研究的现代时代,近年来确实出现了爆炸性的增长。”“这是基因表达受到严重影响的程度。它影响广泛的生物过程,包括学习和记忆、昼夜节律,甚至细胞如何分化为血细胞和神经元的基本方法。"

他的团队还发现并鉴定了许多识别甲基化mRNA并影响靶mRNA稳定性和翻译的“读码器”蛋白质。

但是当何的实验室与老鼠合作了解其机制时,他们开始发现信使核糖核酸甲基化不能完全解释他们观察到的一切。

这也反映在其他实验中。他说:“来自社区的数据显示,那里还有其他的东西,我们还缺少一些极其重要的东西,这将严重影响许多早期发展事件和人类疾病,比如癌症。”

他的团队发现,一组被称为染色体相关调节RNA或carRNA的RNA使用了相同的甲基化过程,但这些RNA不编码蛋白质,也不直接参与蛋白质翻译。相反,它们控制着脱氧核糖核酸本身的储存和转录方式。

他说:“这对基础生物学有重大影响。”“它直接影响基因转录,而不仅仅是少数。它可以诱导染色质的整体变化,并影响我们研究的细胞系中6000个基因的转录。”

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