Nature：40年来首次证实细胞高效读取生命配方之术
2016-07-25 佚名 生物谷
在一项新的研究中，来自澳大利亚国立大学、莫纳什大学和俄罗斯莫斯科国立地区人文社会研究所的研究人员在理解生命的一个基本过程---基于被称作RNA的配方产生蛋白---中填补了一个重 要的缺口。相关研究结果于2016年7月20日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Dynamics of ribosome scanning and recycling revealed by translat
在一项新的研究中，来自澳大利亚国立大学、莫纳什大学和俄罗斯莫斯科国立地区人文社会研究所的研究人员在理解生命的一个基本过程---基于被称作RNA的配方产生蛋白---中填补了一个重 要的缺口。相关研究结果于2016年7月20日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Dynamics of ribosome scanning and recycling revealed by translation complex profiling”。
RNA是由储存遗传信息的DNA经转录后产生的，但是在细胞中的生存时间较为短暂。它们被细胞中的核糖体读取，将RNA配方翻译为生命的主要构造单元：蛋白。
论文通信作者、澳大利亚国立大学约翰-柯廷医学院Thomas Preiss教授说，这种新的理解为治疗癌症、心脏病和非常罕见的遗传病等一系列疾病提供新的方法。
Preiss教授说，“我们首次揭示出生命中的一种关键过程的运行机制。这种翻译起始过程让全球的科学家们困惑了大约40年。”
Preiss研究团队对核糖体沿着RNA链的分布方式进行拍照，特别关注核糖体如何确保它们自己从正确的起始点读取这种RNA配方。
整个身体中的细胞在它们的DNA中含有完整且相同的生命蓝图。
Preiss教授说，“如果想要在大脑、骨组织或肝脏中制造和维持多种多样的细胞，那么就必需非常精准地控制哪些RNA配方产生，在何时何地产生。”
核糖体如何高效地和准确地读取和翻译RNA配方也是至关重要的。比如，已知核糖体在癌症中会变得过度活跃。
Preiss教授说，“如今，我们正在利用我们的工具和发现更好地理解这对肿瘤产生期间核糖体与RNA配方之间的相互作用意味着什么，从而有助开发出新的更好的疗法。”
这项研究证实一个存在了40年的理论，该理论解释了核糖体如何准确地获得RNA配方中的编码起始点，即便这种编码起始点通常仅在这种RNA链内的一段距离之后出现。
论文共同第一作者、澳大利亚国立大学研究员Nikolay Shirokikh博士说，这项研究分析了核糖体中的两种组分（即大亚基和小亚基）在何处开始附着到RNA链上。
Shirokikh博士说，“这个存在了40年的理论是核糖体的小亚基将自己附着到RNA链的5’端上，然后沿着这条链进行扫描，直到找到它的起始信号。在那里，大亚基加入起来，所形成的完整核糖体开始制造蛋白。”
“我们的核糖体快拍方法最终提供证据证实这种扫描理论是正确的。我们也对核糖体如何快速地完成不同的任务和其他的细胞组分如何加入起来促进它完成任务获得新的深刻认识。”
在到莫纳什大学任职之前发起这项研究的论文共同第一作者Stuart Archer博士说，来自澳大利亚国立大学和莫纳什大学的研究人员花了7年时间开发这种技术来解答这个已困惑着科学家们40年的问题。
Archer博士说，“很多人曾认为这是不可能做到的。鉴于核糖体与RNA相互作用的短暂性，这是极具挑战性的。”
利用这种新技术产生的核糖体快拍数据可通过莫纳什大学生物信息学平台开发出的一款高容量数据可视化App程序供全球科学家们使用。
原始出处
Stuart K. Archer，Nikolay E. Shirokikh，Traude H. Beilharz，Thomas Preiss.Dynamics of ribosome scanning and recycling revealed by translation complex profiling.Nature.2016
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