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核糖核酸循環和結指南基因修改

Published on March 21, 2005 at 7:06 AM · No Comments

康涅狄格健康中心科學家,羅伯特 Reenan 大學,找到新的規律核糖核酸重新編碼 - 基因編輯方法細胞使用擴展從唯一脫氧核糖核酸編碼裝配的蛋白質的數量。

根據他的工作,一個特殊核糖核酸採用的形狀獨自地確定編輯酵素如何请修改在細胞裡面的信息分子。 這個研究可能幫助解釋動物神經系統的卓越的伸縮性和演變--包括人腦。

這個工作出現於本質的 3月 17日問題。

脫氧核糖核酸順序清楚地說明做的蛋白質指令,但是他們沒有不折不扣總是按照。 有時,這份基因處方獲得編輯在細胞複製脫氧核糖核酸以後對核糖核酸--一個接近的化工親戚--在副本時。 認為脫氧核糖核酸,不變 「讀了」這個基因代碼的複製和仅核糖核酸作為細胞可能廣泛地編輯的 「可寫的」工作本--引導蛋白質集合的添加,刪除和修改分子信函和字。 通常,簡單甚而編輯例如更改在核糖核酸分子的一份信函影響發生的蛋白質的功能。 有核糖核酸編輯的許多不同的類型。

Reenan 的組學習一個特殊方法叫對我核糖核酸重新編碼。 它發生,當酵素化工 「在特定地點重新代表」核糖核酸信函,更改腺苷 (a) 到肌甙 (i)。 蛋白質負責對快速化學製品和電子信號在動物神經系統中是此進程的主要目標。 在一個前期研究中, Reenan 的組識別重新編碼在這樣目標的核糖核酸的特定種類的模式,但是沒有解釋他們如何是確定的或他們如何可能演變。 他新的研究執行兩個。

通過比較從 30 隻昆蟲的同樣高度編輯的核糖核酸, Reenan 找到一些一般規則對我重新編碼。 他注意到不同的昆蟲核糖核酸摺疊到唯一結構。 這些形狀獨自確定編輯 Reenan 以前觀察的模式的特定種類的核糖核酸。 例如,他注重的一部分的核糖核酸分子--蛋白質 synaptotagmin 的,神經細胞的化工信號的一位主要選手編碼--看起來在果蠅的一個結,但是在蝴蝶的一個循環。 這些分子結和循環與為重新編碼注定的站點一起帶來核糖核酸的管理地區,引導編輯酵素操作那裡。 作為證明, Reenan 哄騙果蠅核糖核酸通過做在這個分子的零錢採用 「像蚊子的」結構--程序他叫了 「引導的演變」。 可預言地,細胞編輯了在這個像蚊子的模式的重新配置的蒼蠅核糖核酸。

在所有種類 Reenan 被學習,調控的核糖核酸區域可摺疊在基因內區內位於--細胞刪去在處理期間,非蛋白質代碼字母的字符串或 「從這個分子接合」。 重新編碼的核糖核酸不可能發生沒有基因內區,因此細胞必須有減速接合太久為編輯的方式酵素做他們的工作。 「結構暗示接合之間的一個確實強相互作用,并且編輯」,根據 Reenan,注意那, 「這些複雜結構實際上附加 --字面上--接合的信號」。 通過做在基因內區的小的改變在演變時,不同的昆蟲保存了做的重要蛋白質基本的核糖核酸編碼,但是開發了方式調整發生的神經細胞蛋白質的功能以一個特定種類的方式。 特定種類編輯可能通過修改工作情況產生昆蟲不同的能力。

根據喬安妮 Tornow,監督 Reenan 的工作的國家科學基金會程序管理器, 「這些發現提供嚴重的證據基因內區排序,曾經認為符合他們自己的一點目的,是功能上重要的在這些基因的準確表達式和管理規定。 什麼是更多」,她補充說, 「此工作顯示基因代碼的一個新類型,合併順序和結構上的信號」。 她期望此工作,也資助一部分由國家衛生研究所, 「非常地將增加我們的能力解釋在這條染色體輸入的信息」。

研究員仍然不知道編輯為什麼發生,但是假定有機體使用它增加蛋白質種類。 重新編碼的核糖核酸讓細胞生成一一些從一個唯一脫氧核糖核酸順序,其中每一個的蛋白質與一個有些不同的功能。 生產在細胞的不同的蛋白質能立即讓有機體優化與極其精確度的生物學過程--脫氧核糖核酸編碼不買得起靈活性的級別。 「遺傳學是數字式」, Reenan 說,添加 「編輯數字模擬更改」,讓細胞 「的撥號」確切的相當數量修改過的蛋白質在指定時候需要的或安排。

不論有機體為什麼執行它,一件事情是清楚的--當核糖核酸編輯失敗時,嚴重的問題可能發生。 核糖核酸重新編碼的缺陷總計迄今被檢查的動物引起神經學問題。

http://www.nsf.gov/