Forskare är bokslut in på ett avslutat diagram av hur människaceller skyddar sig mot konstant genetiskt missförstår, som bidrar till mest sjukdomar, enligt en studie att publiceras i den April 18 upplagan av föra journal överCellen.
Ritningen för människokroppen kodas i gener. Genuttryckt är det processaa vid vilket de ritningar konverteras in i proteiner, som sminket huvuddelen strukturerar och överför dess signalerar. Då molekylära biologer började analysering den färdiga uppsättningen av människagener (människagenom) i 2001, var en överrrakning att människor har så fåtal som 30.000 gener, när, givet deras komplexitet, de bör ha mer än 100.000. Hur kan människor ha en-femte så mycket genetiska materiellt som vete, för anföra som exempel eller dela en - inkvartera av deras gener med fisken?
Ett svar är att människor gör mer med mer få gener. Stundgener består av kedjar av deoxyribonucleic syror (DNA), dem sätts in i övar kedjar by av ribonucleic syra kedjar (RNA), som ändras kopierar av DNA. BudbärareRNA (mRNA) transporteras till cell- fabriker som kallas ribosomes, som mottar anvisningar för byggande proteiner vid ”läs-” mRNA-mallar, en processaa kallad översättning. Remarkably kodifierar omkring 75 procent av människagener för mer än ett protein till och med processaa kallat omväxlande splitsa för RNA. Tyvärr mer invecklad splitsa processaa, mer stor tillfället för fel. Mer än en-tredje av alternativt splitsade mRNAs är defekta och måste förstöras, för de kan orsaka skada. Således cell- bearbetar som avkänner och avlägsnar att bearbeta fel är absolut nödvändigt viktig till det effektiva genuttryckt.
Under senare år har forskare på Universitetar av den Rochester Medicinskt center avslöjt existensen av ett naturligt bevakningsystem som kallas nonsens-medlad mRNA, förfaller (NMD) som bestämmer vilka mRNAs är färdiga till serven som proteinmallar och ser till förstörelsen av de med skavanker. Forskare hoppas för att tweak det processaa sådan att det fångar mer genetisk fel i vissa fall eller lämnar mer mallar för hjälpsamma proteiner in för att förlägga i andra som baseras på sjukdomen på räcker. Att göra så ska kräv en högt specificerad kunskap av NMD-banan.
”Avtäcker strömresultaten ett kritiskt, och föregående misskänt kliva under det naturligt bearbetar, att fyndskavanker i mRNAs,”, sade Lynne E. Maquat, Ph.D., Begåvad Stol för J. Lowell Orbison och professor av Biochemistry & Biophysics på Universitetar av den Rochester Medicinskt center, direktören av Universitetar av Rochester Centrerar för RNABiologi och leder författare av Cellen lappar. ”Har Detta arbete viktiga implikationer för vår överenskommelse av hur en av människacellens viktigaste aktiviteter, proteinsyntes, genomgår kvalitets- kontrollerar.”,
Med tiden evolve gener för att visa ändringar i deras makeup. Något ändrar, eller mutationar, har inget att få effekt, ger några fördelsdanandeorganismer troligen för att fortleva, och andra orsakar sjukdomen. Ett uppstå som vanligt skadar klassificerar av mutation är medräknandet av för tidig ”stoppläsning” signalerar (stoppcodons) inom mRNAs. Kallade ”nonsens” mutationar, beställer de det processaa för att stoppa läs- del långt till och med de genetiska anvisningarna. Sådan mutationar resulterar i byggnaden av ofullständiga rörelsehindrada proteiner som saboterar naturligt bearbetar, genom att konkurrera för fläckar som vanligt enkelt rymms av deras hellånga motstycken eller av inte funktionsdugligt. Mutationar av denna typ orsakar genetiska syndrom och bidrar till många sjukdomar, inklusive cancer. Sedan avkortade proteiner är potentiellt farliga, har NMD-banan evolved för att avlägsna mRNAsna som kodar dem.
Från att studera genetiska sjukdomar, theorized Maquat sju år, sedan som det där måste vara två typer av översättningen, det processaa vid vilka anvisningar kodade i mRNAs läs under proteinbyggnad. En tidig sort”banbrytare” runda kontrollerar alla nybyggda mRNAs för fel och påbörjanden NMD, när fel avkänns. Följande ”stödja-statliga” rundor riktar därefter samlasproduktionen av det normalaproteiner som baseras på ”NMD-godkända” mRNAs. Med tiden har det Maquat labbet, tillsammans med andra labb, identifierat ett nummer av proteinkomplex som bildar under det invecklat bearbetar av vilka celler analyserar varje mRNA för skavanker.
I förflutnan anföra som exempel hon laget som visas, för, vilken proteinröra till varje avslutar av mRNA under banbrytaren och de följande stödja-statliga rundorna av översättningen, och hur den banbrytande rundan, lock-band protein främjar erkännanden och förfalla av defekta mRNAs. Laget som visas också, hur andra komplex, som identifierar defekta mRNAs bildar nära exon-exonen föreningspunkter, förlägger var varje ”måste läsa” delar upp av mognamRNA-mallen sammanfogas till det nästa genom att splitsa för RNA.
Förgånget arbete vid Maquats mer ytterligare för lag som avslöjs, att mycket av den kvalitets- NMDEN granskar, beror på göra mellanslag för läkarundersökning av proteiner som är destinerade till mRNAen kedjar. Om en stoppläsning signalerar uppstår för långt framåt av finalexonen i kedja, som markerat av ettexon föreningspunktkomplex (EJC), cellen avslutar att stoppcodonen har felaktigt stupat i en mitt av en uppsättning av anvisningar. Dessa mRNAs degraderas. De grundar också att EJCEN innehåller människaupp-frameshiften (UPF) proteiner som leker en roll i NMD.