mRNA如何获得最终形状？

时间：2022-02-22 00:00:00 来源：网络整理

蛋白质负责人体所有的基本过程。从某种意义上说，人类基因组中的基因充当着为它们构建指令的角色。然而，在新蛋白质被创造之前，一个中间步骤是必要的“首先DNA必须被转录:一个链状的前体RNA被产生，它是DNA的精确副本。由此，需要几个步骤来创建成熟的mRNA。这一过程对细胞构建新蛋白质至关重要，”来自马里兰大学的生物化学家Elmar Wahle教授说。他和MpI生物化学学院的结构生物学专家Elena Conti教授一起领导了这个团队。

在这一复杂的过程中，不能有任何差错——蛋白质结构哪怕是最小的变化都可能损害其功能，导致疾病的发展。“mRNA不仅决定了蛋白质的结构，还决定了产生多少蛋白质。因此，它的结构也必须得到精确的控制，”Wahle补充道。科学家们已经了解了将DNA读音和转录成前体RNA的蛋白质。然而，在创造成熟mRNA的过程中，一个重要的子步骤直到现在才被模糊地理解。首先，mRNA前体的链在特定的点被切割，以产生统一的产物。然后，一条长分子链，即所谓的poly(A)尾，附着在链的一端。这确保了mRNA不会在细胞中直接降解，这对蛋白质合成也很重要。

研究人员联合起来，更密切地研究mRNA产生的这些最后步骤。为了做到这一点，来自MLU的团队首先在试管中重新创建了这个过程。科学家们必须从80种可能的候选蛋白质中挑选出正确的蛋白质。在两种反应发生之前，它们必须以正确的比例与前体RNA混合。MpI的研究人员使用低温电子显微镜对这一过程进行了更详细的研究。Wahle解释说:“我们基本上复制了正常细胞的条件，尽管自然过程可能更加复杂。”16种蛋白质参与了最终分子的生成。“这个过程是普遍的，影响到身体的每个细胞和每个mRNA分子，”MpI生物化学研究所的Felix Sandmeir说。

另一方面，用于生产辉瑞/Biontech和Moderna疫苗的过程要简单得多：“mRNA是根据相同的原理产生的，但与人类细胞相比，使用了非常简单的酶，可以避免前体转化为成熟mRNA的复杂过程，”Wahle总结说。

Moritz Schmidt, Florian Kluge, Felix Sandmeir, Uwe Kühn, peter Schäfer, Christian Tüting, Christian Ihling, Elena Conti, Elmar Wahle. Reconstitution of 3′ end processing of mammalian pre-mRNA reveals a central role of RBBp6. Genes & Development, 2022

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