生物谷報(bào)道:在物種進(jìn)化過(guò)程中,,高等生命的出現(xiàn)似乎受到RNA聚合酶II的影響,。這種酶將基因編碼的信息轉(zhuǎn)錄成mRNA,進(jìn)而成為蛋白質(zhì)合成的依據(jù),。RNA聚合酶在進(jìn)化過(guò)程中高度保守,,其許多結(jié)構(gòu)特征在細(xì)菌到人類的不同物種間也具有保守性,。
單細(xì)胞生無(wú)在5億年前已經(jīng)存在,它們攜帶的數(shù)千個(gè)基因造就不同的細(xì)胞功能,。進(jìn)一步的發(fā)展似乎依賴于產(chǎn)生更多的基因,。對(duì)于一個(gè)高度發(fā)展的生物(如人類,生物谷注),,這種進(jìn)化形式可能導(dǎo)致形成數(shù)百萬(wàn)個(gè)基因,。但是,人類基因組測(cè)序結(jié)果的公布讓研究人員非常驚訝:人類只有大約25000個(gè)基因,,這個(gè)數(shù)字比果蠅或線蟲沒(méi)有多太多,。進(jìn)化似乎發(fā)現(xiàn)了更有效的途徑來(lái)利用已有的基因。但是到底是什么原因造成這種情況呢,?
在12月14日的《科學(xué)》雜志上,,來(lái)自德國(guó)環(huán)境與健康研究中心的臨床分子生物學(xué)和腫瘤遺傳性研究所的Dirk Eick博士的研究組和英國(guó)牛津大學(xué)的Shona Murphy研究組分別公布的結(jié)果揭示出了這個(gè)謎團(tuán)的冰山一角,并且使人們對(duì)RNA聚合酶II的一種特殊結(jié)構(gòu)的作用有了新的了解,。
他們的早期觀察發(fā)現(xiàn),,基因表達(dá)并不是只是酶結(jié)合到基因座的過(guò)程來(lái)調(diào)節(jié)的,而是在從DNA到RNA的活潑轉(zhuǎn)錄階段也發(fā)生調(diào)節(jié)作用,。在這個(gè)階段,,這種拼接的RNA在基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程中產(chǎn)生,并且在極端情況下能夠產(chǎn)生編碼數(shù)千個(gè)不同蛋白質(zhì)的一個(gè)RNA分子,。
但是,,RNA聚合酶II已經(jīng)發(fā)展出一種包含一個(gè)7氨基酸許列的重復(fù)片段的結(jié)構(gòu)。在人類中,,這個(gè)結(jié)果稱之為carboxyterminal結(jié)構(gòu)域或CTD,,它具有52個(gè)這樣的重復(fù)。而且,,這些片段的位置就在RNA聚合酶II產(chǎn)生RNA的地方,。在較簡(jiǎn)單的生物中,CTD更短:線蟲有36個(gè)重復(fù),,酵母只有26個(gè),,但是許多單細(xì)胞生物和細(xì)菌根本就沒(méi)有形成一個(gè)明顯的CTD結(jié)構(gòu)。
盡管CTD在高等生物中是細(xì)胞基因表達(dá)所必須的,,但RNA的基因特異性成熟過(guò)程的細(xì)節(jié)還不清楚,。Dirk Eick和Shona Murphy的研究責(zé)目前已經(jīng)證實(shí)在特定基因產(chǎn)物加工和成熟過(guò)程中,,CTD的7位絲氨酸磷酸化的差異,。這些結(jié)果為進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)CTD謎團(tuán)的片段、增加我們對(duì)基因調(diào)節(jié)的了解提供了基礎(chǔ),。
鑒于其重要性,,對(duì)基因調(diào)節(jié)機(jī)制的了解實(shí)我們?cè)诜肿铀缴狭私獍┌Y和其他疾病,、開發(fā)出新療法至關(guān)重要。
原始出處:
Chapman, R.D., Heidemann, M., Albert, T., Mailhammer, R., Meisterernst, M., Kremmer, E., and Eick, D. (2007) RNA polymerase II CTD is phosphorylated at serine 7 during the transcription cycle. Science, Vol. 318, Issue 5857, December 14, 2007 Egloff, S., O’Reilly, D., Chapman, R.D., Taylor, A., Tanzhaus, K., Pitts, L., Eick, D., and Murphy, S. (2007) A specific role for serine 7 of the pol II CTD in expression of human snRNA genes. Science, Vol. 318, Issue 5857, December 14, 2007