首个人细胞核的RNA相互作用组

上海信裕生物科技有限公司

2016/04/08 14:42

几十年来，研究DNA的序列和功能，已经成为生命科学的焦点，但是现在，许多研究学者将兴趣转向了RNA。在今天，许多科学家认为，RNA分子，连同各种不同的蛋白质，在几乎所有的细胞过程中发挥着监管性或结构性的作用。然而,这些RNA-蛋白质相互作用的根本机制，仍然不太为人所知。

最近，来自德国马克斯普朗克分子遗传学研究所的一组科学家，成功地确定了数百个在人细胞核中与RNA分子相互作用的蛋白质。研究人员使用他们新开发的“连续RNA 相互作用组捕获（serial RNA interactome capturing）”的方法，提出了第一个人体细胞核的RNA 相互作用组，并描述了他们如何识别出人体细胞核中大量的RNA结合蛋白。相关研究结果发表在《Nature Communications 》杂志。

几十年来，蛋白质一直被视为活细胞中的主要功能组件。然而，近年来，越来越多的研究认为，它们在细胞过程中的重要性，与RNA分子的参与有着一定的关系。呈现信使RNA（mRNA）和转移RNA（tRNA）形状的RNA，已被认为仅仅充当DNA（携带遗传信息）和蛋白质（成为细胞的构建块）之间的一个中介物。但是现在，已有研究证明，除了成为基因组信息的一个信使之外，RNA还介导其他几个功能。RNA的这些非编码功能包括，调控基因转录和蛋白质的生产任务，以及决定其他分子在细胞内的位置。因此，阐明蛋白质和RNA之间的相互作用，对于理解“生物体发展和疾病出现的的分子机制”，是至关重要的。

目前，以马克斯普朗克分子遗传学研究所Ulf Andersson?rom为首的一个研究小组，首次概述了人体细胞核中RNA分子和蛋白质之间无数的相互作用。为此，科学家们不得不修改了“RNA interactome捕捉技术”，用于分析RNA蛋白质之间的相互作用，这样，他们可以用它来识别细胞某些特定隔室（例如，细胞核）内的RNA-蛋白质相互作用。使用修改后的方法，研究人员调查了总共十亿个细胞核，以捕获和编目细胞核内所有可能的RNA-蛋白质相互作用。

?rom解释说：“我们一直特别感兴趣的是，许多发现的RNA结合蛋白，不仅控制着基因的活动和由此产生的RNA分子的命运，而且也参与受损DNA的检测和修复。”DNA损伤（如虚假或失缺失的碱基、一条或两条DNA双螺旋结构的破裂），可能是由活性氧、紫外线或其他内部或外部刺激引起的。每天，人体每个细胞中发生数千次的DNA损伤。细胞对一个复杂修复过程的响应，涉及大量的蛋白质和RNA分子，它们特定地修复受损的DNA，从而维持着细胞的功能。

?rom说：“一段时间以来，RNA在受损DNA的修复过程中的作用，已经受到怀疑，但是，RNA如何影响这个过程仍然是未知的。通过识别将RNA与DNA损伤联系起来的蛋白质因素，这项研究有助于我们更好的理解这些机制。”科学家们希望，他们的这一发现将有助于更好的理解人类疾病的出现，以及癌症新疗法的发展。

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