University of Connecticut Health Center wetenschapper, Robert Reenan, heeft blootgelegd nieuwe regels van RNA hercodering - een genetische bewerken methode cellen gebruiken om het aantal eiwitten samengesteld uit een enkel DNA-code uit te breiden.
Volgens zijn werk, de vorm van een specifieke RNA neemt alleen bepaalt hoe het bewerken van enzymen te wijzigen de informatie molecuul in cellen. De studie kan helpen verklaren de opmerkelijke aanpassingsvermogen en de evolutie van dieren zenuwstelsel - met inbegrip van het menselijk brein.
Het werk verscheen in de 17e maart nummer van Nature .
DNA-sequenties spellen uit de instructies voor het maken van eiwitten, maar ze zijn niet altijd gevolgd naar de letter. Soms is de genetische recept wordt bewerkt nadat cellen te kopiëren DNA naar RNA - een nauwe chemische familielid - tijdens de transcriptie. Denk aan DNA als een onveranderlijk "read only" kopie van de genetische code en het RNA als een "schrijfbaar" werkkopie die cellen uitgebreid kunt bewerken - toevoegen, verwijderen en wijzigen van de moleculaire letters en woorden die als leidraad eiwit montage. Vaak, zelfs eenvoudige bewerkingen zoals het wijzigen van een letter in een RNA-molecuul invloed op de resulterende eiwit de functie. Er zijn veel verschillende soorten RNA-editing.
Reenan De groep bestudeert een bepaalde methode genaamd A-naar-I RNA het hercoderen. Het treedt op wanneer een enzym chemisch "retypes" RNA letters op specifieke locaties, het veranderen van adenosine (A) naar inosine (I). Eiwitten die verantwoordelijk zijn voor een snelle chemische en elektrische signalen in het zenuwstelsel van dieren zijn de belangrijkste doelstellingen van dit proces. In een eerdere studie, Reenan groep soort-specifieke patronen van RNA hercoderen geïdentificeerd op dergelijke streefcijfers bepalen, maar niet uit te leggen hoe zij vastbesloten waren of hoe ze kunnen hebben geëvolueerd. Zijn nieuwe studie doet beide.
Door het vergelijken van de uiterst bewerkte RNA uit meer dan 30 insecten, Reenan ontdekt een aantal algemene regels van het A-naar-I hercodering. Hij merkte op dat het RNA van verschillende insecten vouwen in unieke structuren. Deze vormen zijn eentje bepalen van de soort-specifieke RNA-editing patronen die Reenan eerder waargenomen. Bijvoorbeeld, een deel van de RNA-molecuul richtte hij zich op - de code voor het eiwit synaptotagmin, een belangrijke speler in neuronale chemische signalen - ziet eruit als een knoop in fruitvliegen, maar een lus in vlinders. Deze moleculaire knopen en lussen brengen regulerende gebieden van het RNA samen met de plaatsen die bestemd zijn voor hercodering, het begeleiden van het bewerken van enzymen om daar te handelen. Als bewijs, Reenan overgehaald fruitvlieg RNA naar een 'mug-achtige "structuur aan te nemen door kleine veranderingen in het molecuul - een procedure die hij noemde" geleide evolutie. " Voorspelbaar, de cellen van het vliegen opnieuw geconfigureerd RNA bewerkt in de mug-achtig patroon.