Forscher sind herein auf einem beendeten Diagramm schließend von, wie menschliche Zellen gegen konstante genetische Fehler, die zu den meisten Krankheiten beitragen, entsprechend einer sich schützen in der Ausgabe Am 18. April der Zapfen Zelle veröffentlicht zu werden Studie.
Die Lichtpause für den menschlichen Körper wird in den Genen kodiert. Genexpression ist der Prozess, durch den jene Lichtpausen in Proteine konvertiert werden, die die Zellen des Gehäuses bilden und seine Signale senden. Als Molekularbiologen anfingen, den ganzen Satz von menschlichen Genen (das menschliche Genom) im Jahre 2001 zu analysieren war eine Überraschung, dass Menschen nur 30.000 Gene haben, wenn, ihre Komplexität gegeben, sie haben sollten mehr als 100.000. Wie können Menschen Fünftel so viel Genmaterial wie Weizen haben, zum Beispiel, oder teilen Sie ein viertel ihrer Gene mit Fischen?
Eine Antwort ist, dass Menschen mehr mit weniger Genen tun. Während Gene aus Ketten von Desoxyribonukleinsäuren (DNS) bestehen, werden sie in Praxis durch Ketten von Ketten der Ribonuclein- Säure (RNS) gesetzt, die geänderte Exemplare von DNS sind. Bote RNS (mRNA) wird zu den zellulären Fabriken transportiert, die Ribosom genannt werden, die Ausbildung für aufbauende Proteine empfangen, indem sie mRNA-Schablonen „lesen“, einen Prozess, der Übersetzung genannt wird. Bemerkenswert riefen ungefähr 75 Prozent des menschlichen Gencodes für mehr als ein Protein durch einen Prozess das abwechselnde RNSverbinden. Leider je verwickelter der verbindene Prozess, desto größer die Gelegenheit für Fehler. Mehr als Drittel von wechselweise verbundenen mRNAs ist defekt und muss zerstört werden, bevor sie Schaden verursachen können. So sind zelluläre Prozesse, die Aufbereitungsfehler entdecken und beseitigen, zur effektiven Genexpression wesentlich wichtig.
In den letzten Jahren haben Forscher an der Universität von Rochester-Gesundheitszentrum das Bestehen eines natürlichen Überwachungssystems aufgedeckt, das Unsinn-vermittelten mRNA-Zerfall genannt wird, (NMD) der bestimmt, welche mRNAs befestigt werden, um als Proteinschablonen zu dienen und zur Zerstörung von denen mit Fehlern sieht. Forscher hoffen, den Prozess zu optimieren so, dass er genetischere Fehler in einigen Fällen abfängt, oder mehr Schablonen für hilfreiche Proteine an der richtigen Stelle in andere lässt, basiert auf der Krankheit zur Hand. Zu so zu tun benötigt in hohem Grade ausführlichen Kenntnisse der NMD-Bahn.
„Die aktuellen Ergebnisse stellen ein kritisches fest und vorher unappreciated Schritt während des natürlichen Prozesses, der Fehler in den mRNAs findet,“ sagte Lynne E. Maquat, Ph.D., Ausgestatteter Stuhl J. Lowell Orbison und Professor von der Biochemie u. von der Biophysik an der Universität von Rochester-Gesundheitszentrum, Direktor der Universität von Rochester-Mitte für RNS Biologie und des führenden Autors des Zellstückes. „Diese Arbeit hat wichtige Auswirkungen für unser Verständnis von, wie eine der menschlichen wichtigsten Aktivitäten der Zelle, Proteinsynthese, durchmacht Qualitätskontrolle.“
Im Laufe der Zeit entwickeln Gene, um Änderungen in ihrem Make-up zu zeigen. Einiges ändert oder Veränderungen, haben keine Auswirkung, liefern einige die Vorteile, die wahrscheinlicher Organismen überleben lassen, und andere verursachen Krankheit. Häufig auftretendes Eins, zerstörende Klasse der Veränderung ist die Einbeziehung von vorzeitigen „Endanzeigen“ Signalen (Endcodons) innerhalb der mRNAs. Ruf„Unsinns“ Veränderungen, bestellen sie den Prozess, um, die genetische Ausbildung teilweise durchzulesen zu stoppen. Solche Veränderungen ergeben das Gebäude von unvollständigen, untauglichen Proteinen, die natürliche Prozesse sabotieren, indem sie für die Stellen konkurrieren, die normalerweise durch ihre Kollegen in voller Länge angehalten werden oder indem sie einfach nicht arbeiten. Veränderungen dieses Baumusters verursachen genetische Syndrome und tragen zu vielen Krankheiten, einschließlich Krebs bei. Da abgespaltete Proteine möglicherweise gefährlich sind, hat die NMD-Bahn entwickelt, um die mRNAs zu beseitigen, die sie kodieren.
Vom Studieren von Erbkrankheiten, theoretisierte Maquat sieben Jahren, das das dort zwei Baumuster Übersetzung sein muss, der Prozess, vor, durch den die Ausbildung, die in den mRNAs kodiert wird, während des Proteingebäudes gelesen wird. Frühe „Pionier“ runde Checks alle eben aufgebauten mRNAs für Fehler und Eingeführte NMD, wenn Fehler entdeckt werden. Nachfolgende „Dauerzustand“ Runden verweisen dann die Großserienfertigung von den normalen Proteinen, die auf „NMD-anerkannten“ mRNAs basieren. Im Laufe der Zeit hat das Maquat-Labor, zusammen mit anderen Labors, einige Proteinkomplexe gekennzeichnet, die während des verwickelten Prozesses sich bilden, durch den Zellen jeden mRNA für Fehler analysieren.
In der Vergangenheit stellten ihr Team zum Beispiel dar das Proteine an jedes Ende von mRNA während des Pioniers und nachfolgenden der Dauerzustandrunden der Übersetzung binden, und wie das runde, Schutzkappe-bindene Pionierprotein die Anerkennung und den Zerfall von defekten mRNAs fördert. Das Team demonstrierte auch, wie andere Komplexe, die defekte mRNAs kennzeichnen, nahe ExonExonkreuzungen sich bilden, die Plätze, in denen jedes „Kapitel der reifen mRNA-Schablone lesen muss“ wird verbunden zum folgenden, indem es RNSverbindet.
Letzte Arbeit durch Maquats Teamweiteres aufgedeckt, dass viel der NMD-Qualitätsüberprüfung vom körperlichen Abstand der Proteingrenze zur mRNA-Kette abhängt. Wenn ein Endanzeigensignal zu weit vor dem abschließenden Exon in der Kette auftritt, wie durch einen ExonExonkreuzungskomplex markiert (EJC), stellt die Zelle fest, dass der Endcodon irrtümlich mitten in einer Bedienungsanleitung gefallen ist. Diese mRNAs werden vermindert. Sie fanden auch, dass das EJC menschliche Proteine des ObenFrameshift (UPF) enthält, die eine Rolle in NMD spielen.