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二号站平台新的发现改变了对基因表达的理解

未知

2号站生物学

芝加哥大学的一组科学家发现了一种以前不为人知的方式,2号站使我们的基因成为现实。
 
最新的研究显示,RNA本身可以调节DNA的转录方式,而不是单向地从DNA到RNA再到蛋白质。这一发现对我们理解人类疾病和药物设计具有重要意义。
 
这似乎是一个我们不知道的基本途径。无论何时,它都有望为研究和探究开辟全新的方向。”
 
何川教授,世界著名化学家
 
人体是现存最复杂的机械部件之一。每次你这么做,你都是在使用比任何火箭飞船或超级计算机更复杂的工程。我们花了几个世纪的时间来解构它是如何工作的,而每次有人发现一种新的机制,一些人类健康的奥秘就变得有意义了——新的治疗方法就出现了。
 
例如,2011年,他发现了一种名为可逆RNA甲基化(可逆RNA methylation)的特殊过程,开辟了研究的新途径。
 
我们许多人都记得,在学校学习是一个有序的过程:DNA被转录成RNA,然后RNA生成蛋白质,完成活细胞的实际工作。但结果是有很多皱纹。
 
他的研究小组发现,一种被称为信使RNA的分子,以前被称为携带DNA指令到蛋白质的简单信使,实际上正在对蛋白质的产生产生影响。这是通过一种可逆的化学反应,称为甲基化;他的关键突破是证明甲基化是可逆的。这不是一次性的、单向的交易;它可以被擦除和逆转。
 
他说:“这一发现使我们进入了RNA修饰研究的现代时代,在过去几年里,RNA修饰研究确实取得了爆炸性进展。”“这就是这么多基因表达受到严重影响的原因。它影响了广泛的生物过程——学习和记忆,昼夜节律,甚至是细胞如何将自己区分为,比如说,血细胞和神经元。”
 
他的团队还识别并鉴定了一些识别甲基化mRNA并影响目标mRNA稳定性和转译的“阅读蛋白”。
 
但当他的实验室用老鼠来研究其机制时,他们开始发现信使RNA甲基化并不能完全解释他们所观察到的一切。
 
这也反映在其他实验中。他说:“来自社区的数据表明,还有一些其他的东西,一些我们错过的极其重要的东西,这些东西对许多早期发展事件以及癌症等人类疾病产生了至关重要的影响。”
 
他的团队发现一组称为染色体相关调节rna的rna,或称为carRNAs,使用相同的甲基化过程,但这些rna不编码蛋白质,也不直接参与蛋白质翻译。相反,他们控制DNA本身的储存和转录方式。
 
“这对基础生物学有重大意义,”他说。“它直接影响基因转录,而不仅仅是一小部分。它可以引起全球染色质的变化,并影响我们研究的细胞系中的6000个基因的转录。”
 
他看到了生物学,尤其是人类健康方面的重大意义——从识别疾病的遗传基础到更好地治疗病人。
 
他说:“有几家生物科技公司正在积极开发针对RNA甲基化的小分子抑制剂,但是目前,2号站代理即使我们成功地开发出了治疗方法,我们也没有一个完整的机械图来解释究竟发生了什么。”“这提供了一个巨大的机会,来帮助指导抑制剂测试的疾病适应症,并为药物提供新的机会。”
 
他说,他们的突破仅仅是个开始。“我认为这代表了一种观念上的转变,”他说。“像这样的障碍很难打破,但一旦你打破了,一切都从那里开始了。”

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