研究表明基因在空間上組織以實(shí)現(xiàn)有效的 mRNA 剪接

每個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核都包含構(gòu)建整個(gè)身體中每種類型的細(xì)胞和蛋白質(zhì)所需的所有遺傳信息(基因組)。就像在比人類頭發(fā)寬度小 50 倍的微小空間中的復(fù)雜圖書館一樣，基因在三個(gè)維度上被組織成精確的區(qū)域。

除了基因組之外，細(xì)胞核還含有稱為核體的結(jié)構(gòu)，其中含有高濃度的特定蛋白質(zhì)和核酸。然而，近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，核體的作用一直是個(gè)謎。加州理工學(xué)院生物學(xué)教授 Mitch Guttman 實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)新研究表明，這些核體可以像微型工廠一樣高效生產(chǎn) mRNA。

mRNA 剪接是編碼 DNA 指令轉(zhuǎn)變成功能性蛋白質(zhì)過(guò)程中的基本部分?；驈?DNA 轉(zhuǎn)錄為 RNA 后，必須切除無(wú)關(guān)部分(稱為內(nèi)含子)，這一過(guò)程由剪接酶促進(jìn)。

在這項(xiàng)新研究中，加州理工學(xué)院的研究人員檢查了一種特殊類型的核體，稱為核斑點(diǎn)，它含有高濃度的剪接酶。格特曼的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，基因組在物理上會(huì)自行移動(dòng)，使高度轉(zhuǎn)錄的基因非常靠近斑點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)更有效的剪接。

這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于核結(jié)構(gòu)和細(xì)胞功能之間關(guān)系的基本科學(xué)理解以及最終對(duì)于 mRNA 剪接受影響的疾病(包括 ALS 等神經(jīng)退行性疾病)的未來(lái)治療方法的開(kāi)發(fā)具有重要意義。

描述這一發(fā)現(xiàn)的論文于 5 月 8 日發(fā)表在《自然》雜志上，標(biāo)題為“圍繞核斑點(diǎn)的基因組組織驅(qū)動(dòng) mRNA 剪接效率”。

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