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研究发现RNA能调节DNA的转录方式 对药物设计具有重大意义

芝加哥大年夜学的一组科学家发清楚明了一种曩昔不为人知的基因表达要领。最新的钻研显示,RNA本身可以调节DNA的转录要领,而不是单向地从DNA到RNA再到蛋白质。这一发明对我们理解人类疾病和药物设计具有紧张意义。

“这彷佛是一条我们不知道的基础道路。任何时刻,它都有望开辟全新的钻研和探索偏向,”天下闻名化学家Chuan He教授说。

人体是现存最繁杂的机器构造之一。每次你挠一下鼻子,都是在进行比任何火箭飞船或超级谋略机更繁杂的活动。我们花了几个世纪的光阴来解构它是若何事情的,每一次有人发明一种新的机制,就会有更多关于人类康健的谜团孕育发生,新的治疗措施就会呈现。

例如,2011年,Chuan He发清楚明了一种名为可逆RNA甲基化的特殊历程,开辟了钻研的新道路。

我们许多人都记得,在黉舍曾进修到这是一个有序的历程:DNA被转录成RNA,然后RNA天生蛋白质,完成活细胞的实际事情。但实际上并非这么简单。

Chuan He的钻研小组发明,一种被称为信使RNA的分子,曩昔被称为携带DNA指令到蛋白质的简单信使,实际上正在对蛋白质的孕育发生影响。这是经由过程一种可逆的化学反映,称为甲基化;他的关键冲破是证实甲基化是可逆的。这不是一次性的、单向的,而是可以被擦除和逆转。

Chuan He说:“这一发明使我们进入了RNA修饰钻研的今世期间,在以前几年里,RNA修饰钻研确凿取得了爆炸性进展。”“这便是这么多基因表达受到严重影响的缘故原由。它影响着广泛的生物历程——进修和影象,日夜节律,以致是细胞若何将自己区分为,比如说,血细胞和神经元这样最基础的器械。”

Chuan He的团队还识别并剖断了一些识别甲基化mRNA并影响目标mRNA稳定性和转译的“涉猎蛋白”。

但当实验室用老鼠来钻研其机制时,开始发明信使RNA甲基化并不能完全解释他们所察看到的统统。

这也反应在其它实验中。Chuan He说:“来自社区的数据注解,还有一些其它的器械,一些我们错过了的极其紧张的器械,对许多早期成长事故以及癌症等人类疾病孕育发生了严重影响。”

他的团队发明一组称为染色体相关调节RNAs,或称为carRNAs,应用相同的甲基化历程,但这些RNA不编码蛋白质,也不直接介入蛋白质翻译。相反,他们节制DNA本身的储存和转录要领。

“这对根基生物学有重大年夜意义。” Chuan He说,“它直接影响基因转录,而不仅仅是一小部分。它可以引起举世染色质的变更,并影响我们钻研的细胞系中的6000个基因的转录。”

他看到了在生物学,尤其是人类康健方面的重大年夜意义——从识别疾病的遗传根基到更好地治疗病人。

Chuan He说:“有几家生物科技公司正在积极开拓针对RNA甲基化的小分子抑制剂,然则今朝,纵然我们成功地开拓出了治疗措施,我们也没有一个完备的机器图来解释究竟发生了什么。”“这供给了一个伟大年夜的时机,来赞助指示抑制剂测试的疾病适应症,并为药物供给新的时机。”

他说,这一冲破仅仅是个开始。“我觉得这代表了一种不雅念上的转变。”他说,“像这样的障碍很难突破,但一旦你突破了,统统都从那里开始了。”

原文滥觞:https://phys.org/news/2020-01-discovery-gene.html

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