RNA剪接體的研究進(jìn)展
耶路撒冷的Hebrew大學(xué)和Weizmann科學(xué)研究所的研究人員確定出一種細(xì)胞編輯器的結(jié)構(gòu)。這種細(xì)胞編輯器能夠在RNA依據(jù)DNA模板形成后“切斷并連接”RNA,。許多疾病的發(fā)生似乎都與這個(gè)過(guò)程中的錯(cuò)誤有關(guān),，并且了解這個(gè)“機(jī)器”的工作情況可能使我們有一天能夠校正或預(yù)防這個(gè)過(guò)程中錯(cuò)誤的發(fā)生。
自從25年前發(fā)現(xiàn)編碼蛋白構(gòu)型的基因中的DNA片斷被一些未知功能的“填充物”片斷點(diǎn)綴后,，研究人員一直試圖了解這個(gè)正確序列被啟動(dòng)并串聯(lián)起來(lái)形成一系列指令的過(guò)程,。這個(gè)叫做“RNA剪接”的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核的剪接體中。利用一個(gè)大的蛋白復(fù)合體和短鏈RNA,，剪接體能識(shí)別編碼片斷的開(kāi)始和結(jié)束：它能精確地剪切并將片斷縫制在一起,。此外，還有另一種剪接發(fā)生在剪接體中：利用多種多樣的蛋白使遺傳密碼片斷以不同的方式串聯(lián)起來(lái),。
研究組構(gòu)建了剪接體的非常詳細(xì)的三維結(jié)構(gòu)圖象,，并且相關(guān)文章發(fā)表在近期的Molecular Cell期刊上。與以往的研究思路不同,，這個(gè)研究組試圖從生活細(xì)胞中直接取出剪接體并在電子顯微鏡下進(jìn)行觀察,。
因?yàn)樯罴?xì)胞中的剪接體由四個(gè)像RNA鏈上的珠子一樣的等同的模塊串聯(lián)起來(lái)形成，因此使這項(xiàng)工作變得相當(dāng)復(fù)雜,。模塊間的連接往往很靈活,，并容許模塊單元的位置發(fā)生變動(dòng)。因此,，確定這個(gè)復(fù)合體的一個(gè)最終的形狀和結(jié)構(gòu)到目前為止還無(wú)法辦到,。
研究組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)切斷模塊間的RNA連接的方法，這種方法不會(huì)破壞RNA短鏈（對(duì)剪接過(guò)程至關(guān)重要）的完整性,，因而使他們能夠?qū)δK進(jìn)行獨(dú)立研究,。在非常低的溫度下將它們速凍后，研究人員就可以在盡可能接近自然狀態(tài)下觀察這種剪接體單元,。依據(jù)成千上萬(wàn)張不同角度的圖片,，研究人員構(gòu)建出剪接體的三維結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)圖中,，有兩個(gè)不同的部分環(huán)繞著一個(gè)“地道”,。較大的一部分包含蛋白質(zhì)和RNA短片斷,，而較小一半的構(gòu)成物只有蛋白質(zhì)。在一個(gè)側(cè)面上,，這個(gè)地道通到了一個(gè)空穴中,。研究人員認(rèn)為空穴的功能是為等待加工的易斷裂的RNA提供“候車室”。
但是,，他們沒(méi)有看到的也許比看到的更重要,。盡管研究人員在試管中檢測(cè)剪接時(shí)看到了剪接體機(jī)器裝配自己的復(fù)雜過(guò)程，但是研究組研究生活細(xì)胞中的剪接體時(shí)發(fā)現(xiàn)剪接發(fā)生在機(jī)器形成之前,。這與先前已經(jīng)知道的細(xì)胞優(yōu)化它們的工作量的方式相一致,。
