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研究人员发现了防止缩短蛋白质造成损害的机制

细胞含有遗传物质的转录物,其从细胞核迁移到细胞的另一部分。这种运动保护遗传转录本免于招募“剪接体”。如果不发生这种保护,整个细胞就处于危险之中:意味着癌症和神经退行性疾病会发展。哥廷根大学和哥廷根大学医学中心的研究人员已经证明了该细胞的潜在机制。结果发表在Cell Reports杂志上。

人体细胞由以下物质组成:细胞核,其含有DNA形式的遗传物质;以及构建蛋白质的细胞质。在细胞核中,含有生物蓝图的DNA被重写成另一种形式即信使RNA,以便传输信息,以便这些指令可用于蛋白质生产。与原始转录物分开,然后可以在细胞质中产生蛋白质。分离很重要,因为信使RNA不能立即使用;相反,必须产生一种前体(前信使RNA),它仍含有在信使RNA到达细胞质之前必须除去的区域。如果事先没有除去这些区域,则会产生缩短的或功能失调的蛋白质,这对细胞是危险的。

从信使RNA中切除这些区域的分子机制是剪接体。它们含有蛋白质和另一种DNA转录物snRNA。snRNA不会转化为像信使RNA这样的蛋白质,而是与蛋白质一起形成分子机制:剪接体。在人类细胞中,剪接体的snRNA也进入细胞质。在其他生物体中,例如面包酵母(通常用作研究中的模式生物),科学家们认为剪接体的snRNA从未离开过细胞核。在掺入人细胞的剪接体之前进化snRNA的进化发展的原因也是一个谜。

“我们的实验表明,实际上剪接体的snRNA也会迁移到酵母的细胞质中,”哥廷根大学微生物学和遗传学研究所分子遗传学系主任Heike Krebber教授说。在第二步中,研究人员回答了为什么剪接体的信使RNA实际进入细胞质的问题。目前尚不清楚,因为剪接体的任务是切除单个RNA区域,这发生在细胞核中。研究小组通过遗传实验操纵酵母,使snRNA的前体在细胞质中不再发生变化。观察结果:“剪接体试图与前体,未完成的snRNA一起使用,这不能像预期的那样发挥作用,”克雷伯说。“这就是健康细胞在生产后必须首先将信使RNA的前体从细胞核中排出的原因:它是为了防止它们被发育中的剪接体使用。这种基本的理解对于确定疾病发展的根本原因很重要。

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