美國和加拿大科學家近日研究發現,RNA可以與DNA上稱為啟動子區(promoter region,位于實際基因前的一小段DNA片段)的非基因區相互作用。在基因被開啟前,啟動子必須先被激活。相關論文7月6日在線發表于《自然—結構與分子生物學》(Nature Structural and Molecular Biology)上。
圖片說明:David Corey博士和Bethany Janowski博士在討論。
(圖片來源:UT Southwestern Medical Center)
在之前的研究中,美國德州大學西南醫學中心的David Corey和Bethany Janowski發現,小鏈RNA能夠激活癌細胞中的某些基因。研究人員用人造RNA證實,它們可以通過擾亂環繞DNA的調節蛋白混合體來調控基因的表達。不過其中的具體機制一直沒有弄清。
在最新的研究中,研究人員發現了RNA一個意想不到的標靶。RNA瞄準的并不是基因本身,而是由細胞產生的另一種RNA,所謂的非編碼RNA轉錄本。它與啟動子區有關聯,啟動子區被激活的時候,就作為啟動命令開啟基因。具體來說,人造RNA與RNA轉錄本相綁定,然后結合其它蛋白形成RNA-蛋白質聯合體。聯合體接著與啟動子區相綁定,從而可以激活或抑制基因的表達。
迄今為止,很多科學家相信蛋白本身在啟動子區就可調控基因的表達,此次研究表明這種觀點不一定正確。David Corey說:“我們對于RNA激活基因表達機制的發現為潛在的藥物研發提供了新的意料之外的標靶。”
編碼蛋白的基因一旦出現變異,會導致蛋白的缺失或過量表達,從而造成疾病。雖然用合成RNA來調控基因以達到治療疾病的目的目前還無法實現,不過Corey表示,此次實驗所用的人造RNA分子已經被用于臨床試驗,所以基因調控藥物的研發應該會進展很快。
(《自然—結構與分子生物學》(Nature Structural and Molecular Biology),doi:10.1038/nsmb.1444,David R Corey,Bethany A Janowski)
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《自然—結構與分子生物學》發表論文摘要
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