美发现小分子RNA的作用机制 可有效控制基因表达
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时间:2002年10月16日
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[AD340X300]小分子RNA(micro-RNA)是一类极小的遗传物质,10年前人们还对它一无所知,但如今它已成为生物学中最活跃的研究领域之一。近日,美国俄勒冈州立大学的科学家们在这方面取得了重要突破,他们首次揭示了一个新机理:小分子RNA能够逐渐将某些信使RNA切成两半,干扰信使RNA的正常表达。
基因“表达”决定了蛋白质的合成,最终决定了细胞是形成肺、肝、脑,还是其他组织。研究什么因素会激活基因表达、什么因素会抑制基因表达,对认识生命本身的生物过程至关重要,进而为医药、农业和其他领域的研究奠定基础。
1993年,人类在蠕虫中发现了第一个小分子RNA,当时它被认为是一类生物怪物,从那以后大约200多种小分子RNA相继在动物或植物中被发现。然而,真正认识到这些小分子RNA的重要性还是近几个月的事情。
该发现的参与者,俄勒冈州立大学基因研究和生物技术中心主任詹姆斯•卡因顿教授认为,小分子RNA是近10年来分子生物学领域最突出的发现之一。在植物、果蝇和人类等复杂生物体中的每一个正常细胞都有一套完整的DNA链,其中大约有1.5-3.5万个基因构成了生命的遗传图谱,但是为了形成像人脑和树根等特殊的细胞组织,每个细胞中只有较少数量的基因被表达,从而编码各种具有特定功能的蛋白质。
研究表明,控制基因表达的两个关键步骤是DNA的转录和翻译。在转录过程中,每个被表达的基因都相应的产生一条单链信使RNA分子;在翻译过程中,核糖体根据信使RNA将氨基酸合成为蛋白质。
与信使RNA不同,小分子RNA不会被翻译以合成蛋白质,而是在控制基因表达中发挥着关键作用。科学家发现,小分子RNA是在极小基因的转录中产生的,出现在以前认为是空缺的或含有无用的DNA的基因组区域。
先前的一些研究表明,小分子RNA能够与某些信使RNA结合,阻断信使RNA的转录或解译过程。而俄勒冈州立大学的最新研究发现,有些植物中的小分子RNA不是阻断信使RNA的功能,而是通过将信使RNA一分为二,彻底破坏信使RNA。(聂翠蓉)
来源:科技日报
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