有关“mRNA产生”的未知真相

时间：2021-07-16 00:00:00 来源：网络整理

有关“mRNA产生”的未知真相

Elmar Wolf是Würzburg大学生物化学和分子生物学系的肿瘤系统生物学教授。与他的研究团队一起，他现在已经破译了信使RNA形成的新细节，这为了解细胞内的一个基本过程——转录——提供了新的见解。该团队在最新一期的《Molecular Cell》杂志上展示了他们的研究结果。

信息成为蛋白质

转录:如果你还记得他们的生物学课程，那么他们就知道这是DNA中的遗传信息被翻译成信使RNA的过程——或者科学家们喜欢称它为mRNA。只有mRNA能够将细胞核内DNA遗传物质的信息传递到细胞核外的蛋白质生物合成位点。“mRNA的组成决定了我们身体细胞的外观和功能，”Wolf说。

从DNA到mRNA的转录过程听起来相对简单:你可以把转录想象成一场障碍赛跑。RNA聚合酶在基因开始时开始阅读过程，然后穿过整个基因，最终到达终点。如果聚合酶坚持到最后，mRNA就产生了。科学家们早就知道在这个过程中会出很多差错。毕竟，许多基因是一条充满障碍的长“跑道”。

聚合酶在困难的地方失效

为了更好地了解在比赛中分子水平上发生了什么，Wolf和他的团队仔细研究了转录过程。“我们研究了RNA聚合酶的一个重要组成部分:蛋白SpT6，”Wolf解释说。他们探索的问题是:“SpT6对转录过程重要吗?如果重要的话，以什么方式?”

当科学家想要了解蛋白质的功能时，他们会怎么做:他们将蛋白质从细胞中移除，看看会发生什么。这正是Wolf和他的团队所做的。结果非常清楚“有趣的是，即使在没有SpT6的情况下，RNA聚合酶也开始制造mRNA，”Wolf描述道。“但是它经常会被困在困难的地方——你可以说它是被一个障碍绊倒了。”

新教材

这种失败有两个对细胞功能有负面影响的后果:一方面，几乎没有任何RNA聚合酶能够到达目的地，这就是为什么几乎没有任何mRNA被产生。然而，另一方面，基因本身也会受到影响。“没有SpT6，聚合酶会破坏障碍和跑道，这就是为什么功能性RNA聚合酶无法找到它们的路径，”Wolf说。由此可见，SpT6蛋白在细胞内mRNA的生成中是一个中心元素。

有了这些发现，研究人员正在帮助揭示更多的转录过程:“到目前为止，科学家们一直认为，对mRNA的产生唯一重要的是有多少RNA聚合酶开始转录，”Wolf说。但根据已经发表的新研究结果，很清楚，并不是所有启动转录过程的RNA聚合酶实际上都能到达基因的末端，而蛋白质SpT6对这一到达至关重要。

Ashwin Narain, pranjali Bhandare, Bikash Adhikari, Simone Backes, Martin Eilers, Lars Dölken, Andreas Schlosser, Florian Erhard, Apoorva Baluapuri, Elmar Wolf. Targeted protein degradation reveals a direct role of SpT6 in RNApII elongation and termination. Molecular Cell, 2021; DOI: 10.1016/j.molcel.2021.06.016

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