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科学家发现了旧RNA的新角色

2019-01-21 15:18:53 • 来源：

一个国际研究团队发现了小核仁RNA(snoRNAs)的意外功能，可以解释某些疾病的原因。由肯塔基大学的Stefan Stamm教授和耶路撒冷希伯来大学的Ruth Sperling教授领导的这项研究发表在“ 美国国家科学院院刊”上。

科学家发现了旧RNA的新角色

小核仁RNA的丢失与许多疾病相关，包括以不可阻挡的食欲为特征的Prader-Willi综合征和几种形式的癌症：阴道多发性骨髓瘤，乳腺癌和前列腺癌。此外，一些snoRNA的基因重复可能在自闭症中发挥作用。然而，尚不清楚snoRNA表达的变化如何导致这些疾病。

遗传信息存储在DNA中，通过称为RNA的中间形式进行访问。为了制备在细胞中起作用的蛋白质，制备存储在DNA中的遗传信息的“影印”，称为前体信使RNA(前mRNA)。从这些前体分子中，含有蛋白质蓝图的重要信息必须通过称为剪接的过程提取，其中称为内含子的部分被切除，其余部分(称为外显子)被粘贴在一起以产生信使RNA(mRNA)。这可以与电影胶片的拼接相比较，其中多余的图像被剪切掉并且其余部分被连接在一起以创建无缝电影。

重要的是，大多数哺乳动物前mRNA是多内含子的，可以以不同的组合进行剪接。因此，构建复杂生物和器官的重要主要机制是选择性剪接，其中通过选择性剪接的不同组合，单个基因可编码多种蛋白质。对可变剪接过程的错误调节导致许多疾病，包括癌症。

制造mRNA(编码RNA)的RNA含有制造蛋白质的信息，这些蛋白质形成体，但大多数RNA是非编码的，并含有控制基因表达的调控信息。在非编码RNA中，大约250个小核仁RNA或snoRNA(研究时间最长的RNA之一)是一类小RNA分子，主要指导其他RNA的化学修饰。这些被证明可以控制核糖体，即读取mRNA以制造蛋白质的细胞实体的修饰。

利用RNA测序和分子生物学技术，研究人员发现，snoRNAs不仅可以修饰核糖体，而且实际上具有双重功能：它们还可以调节可变剪接，从而调节蛋白质中小片段的替代包含，调节蛋白质功能，从而抑制错误的蛋白质变体的产生。

这些新功能可以解释snoRNA在人类疾病中的作用，因为它们的丢失不再能够阻止形成错误的蛋白质变体。

在机械研究中，研究人员还表明，短合成RNA可以用作缺失snoRNA的替代品。这可能意味着可能治疗遗传性食欲过盛(一种导致极度饥饿或食欲的疾病)和某些形式的癌症。

“这项研究有助于我们了解snoRNA在基因调控中的意外双重作用。它进一步指出了小的非编码RNA在选择性剪接中所起的重要作用，它是人类蛋白质组多样性的主要贡献者和缺陷。结果导致包括癌症在内的多种疾病。通过对该领域的进一步研究，我们可以设计出针对人类疾病的新疗法，“希伯来大学亚历山大西尔伯曼生命科学研究所遗传学系的Ruth Sperling教授说。

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