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    RNA編輯的廣泛重編碼

    發布日期:2017-05-14

    比較基因組學研究為人們揭示了一個驚人的事實,那就是截然不同的生物之間其實擁有不少共同的基因,比如人類、海膽、線蟲和果蠅。那么,相似的DNA藍圖為何能產生如此顯著的形態、大小和復雜性差異呢?


    分子生物學的傳統“中心法則”認為,遺傳信息始終如一的從基因組DNA、信使RNA傳遞到蛋白質合成。但科學家們近來發現事實并非這么簡單,遺傳信息在傳遞過程中會發生改變,例如RNA編輯可以對其生產的蛋白質進行微調。


    包括人類在內的所有后生動物(eumetazoan ),都表達有RNA編輯酶。不過基于之前的哺乳動物和果蠅轉錄組研究,科學家們認為RNA編輯是比較少見的。


    波多黎各大學的Joshua Rosenthal教授及其同事*近在烏賊(Doryteuthis pealeii)中發現了迄今為止*為廣泛的RNA編輯,他們將這一成果發表在elife雜志上。烏賊是一種行為相當復雜的海洋生物,一直是研究神經系統的重要模型。


    腺嘌呤脫氨化是一種能改變遺傳學信息的RNA編輯。當它發生在mRNA上時,會產生多種功能存在差異的蛋白異構體。研究人員比較了烏賊大腦的DNA和RNA序列,發現60%的rna轉錄本存在這種編輯。


    這是目前發現的**規模的遺傳學指令“重編碼”,Rosenthal說。他們在烏賊大腦發現了五萬七千個重編碼位點,這些位點形成了極大的蛋白質多樣性。進一步研究表明,這種重編碼是組織特異性的,主要集中在有神經和細胞骨架功能的基因中。這說明RNA編輯對烏賊大腦的生理機能起到了重要的作用。舉例來說,烏賊可能通過這一機制微調對環境變化的生理應答,比如溫度變化。Rosenthal將會進一步探索這個問題。


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