Ruslan Afasizhev和Inna Afasizheva夫婦作為波士頓大學(xué)的分子生物學(xué)家,已經(jīng)一起工作了幾十年。他們一起發(fā)表了數(shù)十篇論文,研究一種叫做布氏錐蟲(Trypanosoma brucei)的單細胞致病寄生蟲的線粒體DNA與RNA的機制?,F(xiàn)在,經(jīng)過多年的突破,他們在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了最新論文,詳細介紹了一種名為RNA編輯的神秘過程,可能有助于治療相關(guān)的一種致命疾病。
在最新論文中,波士頓大學(xué),加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)歐文分校(UCI)和上??萍即髮W(xué)合作,首次確定了包含gRNA鏈,并讓這些鏈與mRNA結(jié)合的分子機器的結(jié)構(gòu)。確定這些細胞機制可以為科學(xué)家治療非洲昏睡病提供重要信息,這種疾病是由布氏錐蟲引起的。非洲昏睡病由攜帶寄生蟲的采采蠅傳播,通常是致命的,而且許多現(xiàn)有的治療方法都存在安全問題,這使得分子研究對藥物開發(fā)尤為重要。
“現(xiàn)在我們可以開始更廣泛的研究,因為現(xiàn)在我們已經(jīng)知道蛋白質(zhì)是如何與RNA相互作用的。”Afasizheva說。
“如果我們找到一種抑制編輯過程的方法,我們就可以在不傷害人體細胞的情況下殺死寄生蟲”。
現(xiàn)如今,RNA研究已經(jīng)得到了巨大的發(fā)展和進步,研究細胞內(nèi)部的技術(shù)也是如此。在最新研究中,研究人員使用低溫電子顯微鏡和分子方法來詳細了解RNA編輯。利用這項技術(shù),他們最新發(fā)現(xiàn),一種被稱為編輯體(editosome)的蛋白質(zhì)復(fù)合物負責在gRNA的指導(dǎo)下協(xié)調(diào)變化,這種變化發(fā)生在尿苷(RNA的一種化學(xué)成分)的插入和刪除的級聯(lián)過程中。在錐蟲中,RNA編輯有一個重要的目的:修復(fù)斷裂的基因。DNA突變在寄生蟲中是非常常見的,所以即使遺傳密碼是不可讀的,編輯過的mRNA也會成為細胞的一個功能部分。
RNA編輯在幾乎所有具有細胞核和線粒體的細胞的生物體中調(diào)節(jié)許多細胞過程。但是,Afasizhev說,不同生物中的RNA編輯機制沒有任何共同之處,這意味著這些機制是為不同物種的不同目的而進化的。這就是為什么錐蟲的RNA編輯機制成為阻止寄生蟲引起疾病的有吸引力的治療靶點,因為它不會干擾人類細胞?,F(xiàn)在,他們知道了錐蟲體內(nèi)RNA編輯的獨特蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),他們研究的下一個階段是確定在細胞中引發(fā)反應(yīng)的酶。
“下一個問題是這些反應(yīng)是如何發(fā)生的,這些酶是如何到達底物的,以及它們是如何創(chuàng)造出改變RNA序列的重要工作的,”Afasizheva說。
這一研究組希望吸引更多的學(xué)生來他們的實驗室,接受這一領(lǐng)域的技術(shù)進步,并像他們一樣繼續(xù)解決這個復(fù)雜的難題。
這項研究由美國國立衛(wèi)生研究院資助。
文章標題
Structural basis of gRNA stabilization and mRNA recognition in trypanosomal RNA editing
(文章來源:www.ebiotrade.com/newsf/) |