Nature：研究人员发现了与mRNA前剪接相关的关键机制

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Nature：研究人员发现了与mRNA前剪接相关的关键机制% [% x% X7 |& F
来源：本站原创 2019-09-10 00:57
. ~9 j% w/ a; A7 u7 U( B3 J2019年9月10日讯 /生物谷BIOON /——科罗拉多大学医学院的科学家们进行了一项新的研究，该研究揭示了一个关键的细胞过程的机制。" L! N1 R6 [, @
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该研究集中在pre-mRNA (pre - cursor-messenger RNA)剪接过程中，剪接体(剪接体是一种巨大的蛋白质-RNA复合物)去除pre-mRNA中不编码蛋白质的区域(称为内含子)。RNA转录的剩余部分被称为外显子，然后被粘在一起。Pre-mRNA剪接是将Pre-mRNA转化为成熟mRNA (mRNA)以生产蛋白质的几个基本步骤之一。5 r* l0 |* P6 s# [& J/ v8 D
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深入了解RNA剪接发生的高度复杂过程对于更好地理解疾病的潜在原因是必要的。
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5 q8 p4 H0 O: l: e" d9 R) p图片来源：Nature
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4 Y5 z1 L0 c  ?9 t! p" \该研究的主要作者、生物化学和分子遗传学教授Rui Zhao博士说："异常剪接至少会导致30%的人类遗传疾病，还会导致许多其他疾病，比如癌症。"$ A" F6 ]( |: @" k

, ~0 l/ H$ i# H* t在近日发表在《Nature》杂志上的这项研究中，赵和她的同事报告了冷冻透射电子显微镜的结构，该结构提供了"剪接周期中最早的事件的第一个视图，该剪接周期是将pre-mRNAs进行剪接的过程。": u- @; }8 I7 \2 P% {: @* H
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冷冻透射电子显微镜(Cryo-EM)在过去5年经历了一场技术革命，它使研究生物分子结构成为可能，达到了近原子分辨率。在他们的研究中，赵和她的同事观察了在内含子上组装的酵母剪接体E复合体的低温电子显微镜结构。
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pre-mRNA剪接过程的工作原理仍有待科学家们的深入研究。具体来说，内含子和外显子是如何在大量的pre-mRNA中定义的，以及特定的反向剪接过程是如何生成环状RNA的，这些机制都是pre-mRNA剪接中基本的未解之谜。赵和她的同事通过实验提出了一个统一的模型来解释所有这三种现象(内含子定义、外显子定义和反剪接)，而不需要每个过程都有不同的剪接体，这一点得到了他们广泛的生化实验的支持。
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"在所有真核生物中，剪接pre-mRNA对于基因表达都是必不可少的，"赵说。"在高等真核生物中，如哺乳动物，蛋白质编码基因的原始转录本中平均95%的核苷酸是内含子。这些内含子需要通过剪接精确地去除，然后mRNA才能被运送出细胞核并被翻译。即使是一个核苷酸错误也可能导致灾难性的后果。选择性剪接是真核生物基因表达调控的一种基本方法，这一点也越来越清楚。"
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研究人员说，他们的工作重点是酵母E复合体，但适用于所有真核生物，应该会导致在许多其他系统的实验，以了解剪接过程的机制和调控。（生物谷Bioon.com）( H& N$ ]4 J. R% {2 m

5 ^! V& v& A( P5 P! B参考资料：( e* f& i" S) S4 U, ~

6 Y5 c, }  }0 m& c2 m6 f# G! xXueni Li et al， A unified mechanism for intron and exon definition and back-splicing， Nature (2019). DOI： 10.1038/s41586-019-1523-6
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