芝加哥大學(xué)的一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的基因。
最新研究表明，RNA本身調(diào)節(jié)DNA的轉(zhuǎn)錄模式，而不是從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的單一方向，它使用的是對(duì)生物學(xué)至關(guān)重要的化學(xué)過(guò)程。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)我們理解人類疾病和藥物設(shè)計(jì)具有重要意義。
“這似乎是我們不知道的基本方式。無(wú)論何時(shí)發(fā)生，都有望開(kāi)辟研究和探索的新方向，”世界著名化學(xué)家何川教授說(shuō)。
人體是現(xiàn)存最復(fù)雜的機(jī)器之一。每次你頭疼的時(shí)候，你使用的工程技術(shù)比任何從未設(shè)計(jì)過(guò)的火箭飛船或超級(jí)計(jì)算機(jī)都要復(fù)雜。我們花了幾個(gè)世紀(jì)來(lái)解構(gòu)它的工作原理。每當(dāng)有人發(fā)現(xiàn)一種新的機(jī)制，更多關(guān)于人類健康的謎團(tuán)就變得有意義，于是就有了新的治療方法。
比如2011年，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特殊的過(guò)程，叫做可逆RNA甲基化，開(kāi)辟了一條新的研究路徑，這個(gè)過(guò)程在基因表達(dá)中起到了至關(guān)重要的作用。
我們很多人都記得，在學(xué)校學(xué)習(xí)的畫(huà)面是有條不紊地發(fā)展的：DNA被轉(zhuǎn)錄成RNA，然后RNA產(chǎn)生蛋白質(zhì)，完成活細(xì)胞的實(shí)際工作。但事實(shí)證明這里有很多皺紋。
他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，被稱為信使核糖核酸(以前被稱為簡(jiǎn)單信使，從脫氧核糖核酸到蛋白質(zhì)的指令)的分子實(shí)際上對(duì)蛋白質(zhì)的產(chǎn)生有自己的影響。這是通過(guò)一種叫做甲基化的可逆化學(xué)反應(yīng)來(lái)完成的。他的關(guān)鍵突破是證明這種甲基化是可逆的。這不是單向交易。它可以被擦除和反轉(zhuǎn)。
他說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)將我們帶入了RNA修飾研究的現(xiàn)代時(shí)代，近年來(lái)確實(shí)出現(xiàn)了爆炸性的增長(zhǎng)?！薄斑@是基因表達(dá)受到嚴(yán)重影響的程度。它影響廣泛的生物過(guò)程，包括學(xué)習(xí)和記憶、晝夜節(jié)律，甚至細(xì)胞如何分化為血細(xì)胞和神經(jīng)元的基本方法。"
他的團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)并鑒定了許多識(shí)別甲基化mRNA并影響靶mRNA穩(wěn)定性和翻譯的“讀碼器”蛋白質(zhì)。
但是當(dāng)何的實(shí)驗(yàn)室與老鼠合作了解其機(jī)制時(shí)，他們開(kāi)始發(fā)現(xiàn)信使核糖核酸甲基化不能完全解釋他們觀察到的一切。
這也反映在其他實(shí)驗(yàn)中。他說(shuō)：“來(lái)自社區(qū)的數(shù)據(jù)顯示，那里還有其他的東西，我們還缺少一些極其重要的東西，這將嚴(yán)重影響許多早期發(fā)展事件和人類疾病，比如癌癥。”
他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一組被稱為染色體相關(guān)調(diào)節(jié)RNA或carRNA的RNA使用了相同的甲基化過(guò)程，但這些RNA不編碼蛋白質(zhì)，也不直接參與蛋白質(zhì)翻譯。相反，它們控制著脫氧核糖核酸本身的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)錄方式。
他說(shuō)：“這對(duì)基礎(chǔ)生物學(xué)有重大影響。”“它直接影響基因轉(zhuǎn)錄，而不僅僅是少數(shù)。它可以誘導(dǎo)染色質(zhì)的整體變化，并影響我們研究的細(xì)胞系中6000個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄。”
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