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生化与细胞所研究揭示中介体复合物新功能

2019-03-08 21:53:53

生命的遗传基础是基因。细胞能够对基因中的遗传密码进行“阅读理解”,首先是将DNA分子“转录”产生RNA分子,进而将RNA分子“翻译”为蛋白质,才能实施细胞的各种功能活动。在控制基因“转录”的众多因子中,有一种重要的蛋白复合物叫“中介体”。中介体复合物可将细胞内外的众多信息加以整合,从而精细地控制特定基因的遗传信息被“转录”生成RNA。

2月24日,中科院上海生命科学研究院生化与细胞所王纲研究员指导的一项科研成果登上了国际权威学术杂志《分子细胞》(Molecular Cell)一期的封面。该研究发现,

生化与细胞所研究揭示中介体复合物新功能

中介体并不局限于传统的基因表达控制,还能参与RNA的“加工剪接”。

对RNA的剪接如同电影的剪辑加工,能有选择地将所需的编码信息连接起来成为生产蛋白质的蓝图。负责RNA剪接的机器是“剪接体”。大多数基因的剪接方式是可变的,在不同的器官或细胞中,有些片段可以被包含或去除。这种“可变剪接”过程需要多种剪接因子的帮助。经过可变剪接,同样的遗传信息可以产生不同的蛋白质,参与到形形色色的生命现象中,保证了蛋白质在生物体中的多样性。错误的剪接常常会导致发育异常乃至疾病的发生,如肿瘤等。

基因转录和RNA剪接两个过程紧密相关,而二者间通过何种方式相互耦联,一直是分子生物学领域的重要问题。在王纲研究员指导下,博士研究生黄燕、姚潇等通过生物化学的方法发现,中介体中一个蛋白质MED23与剪接因子有相互作用,进而发现中介体与剪接体交互联系;通过分子生物学的功能实验和基因组生物信息学分析证实,中介体能够调控RNA可变剪接。这项发现意味着中介体不仅可以控制基因的转录,还参与了对RNA剪接加工。

《分子细胞》杂志的封面惟妙惟肖地以中国传统的“双龙戏珠”的剪纸艺术形式,表现了中介体和剪接体的动态作用。同期杂志还刊登了美国加州大学RNA领域华裔科学家傅向东教授撰写的评论文章,对该研究工作给予了专业的评述。

这项研究工作得到生化与细胞所惠静毅研究员,美国新泽西医科大学田斌教授及李文成博士的大力协助支持。该工作首次发现了中介体在RNA选择性剪接中的新功能,以及中介体和剪接体两者之间的相互“对话”,揭示了基因转录和RNA剪接相互耦联的新机制,为中介体复合物所参与的细胞分化与发育、以及癌症等疾病的发生过程提供了一种新的可能的分子解释。

《分子细胞》当期封面

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