物理科技生物学-PHYICA

整合者:人类转录组的守有吉佳奈护者

生物 2022-06-01 00:03:29

奥尔胡斯大学 核糖核酸聚合酶二在人类基因组的多个位置启动转录

然而,这些位点中只有一小部分与产生功能性核糖核酸的基因相关

默认情况下,“整合子”复合体在启动后不久终止核糖核酸聚合酶抑制剂(上图),除非存在特定的基因定义元件,允许向生产性延伸过渡(下图)

在后一种情况下,转录通常由‘切割’终止。识别基因组中特定“终止子”序列元素的“多聚腺苷酸化”复合物(底部,红色方框)

在前一种情况下,产生的短核糖核酸默认被核糖核酸外体快速降解,而短核糖核酸构成了避免降解的特殊情况

信用:索伦·莱克-安德森 在一次联合合作中,丹麦和德国的研究人员描述了一种细胞活性,这种活性可以保护我们的细胞免受基因表达的潜在有毒副产物的侵害

这一活动对于多细胞生物维持基因产物的强大进化“库”的能力至关重要

制造过程需要质量控制系统,以确保功能产品的正确组装

此外,这种过程中消耗空间甚至有毒的副产品需要被有效的废物处理系统适当地丢弃或回收

以此类推,我们基因组的转录是一个不完美的过程,它从常规基因内外产生大量无功能和潜在有害的转录物

RNA聚合酶II酶转录我们的大多数基因,它也从多个非基因区域产生普遍的转录物

在过去的十年里,越来越清楚的是,这种酶从哪里开始就比较混乱,基因组中到处都有转录起始位点

然而,并不是所有这些位点都与一个“合适的”基因相关,这需要特定的基因定义元件的存在

蛋白质复合物“整合子”新活性的发现 在发表在国际杂志《分子细胞》上的一篇新文章中,丹麦-德国研究小组现已证明,多蛋白复合物“整合子”——以前被描述为编码小核核糖核酸(sn)的一类特定基因的转录决定因子——实际上是大多数——如果不是所有——核糖核酸聚合酶ⅱ起始事件的默认“早期”终止因子(图,上图)

产生的短转录物在大多数情况下被核糖核酸外切体迅速降解

这种机制在传统基因中也在不同程度上发挥作用,但这些基因已经进化出了抵抗这种早期终止的元件,以促进生产性转录延长,最终产生功能性转录物,如蛋白质编码“信使”(m)RNA(图,下图)

通过这一新发现的作用机制,Integrator确保无用转录物的产生保持有限,同时允许在人类基因组的中性选择下维持数千个转录起始位点

这些基因提供了一个转录单位库,随着时间的推移,这些转录单位可能会转化为功能性基因,目前已知的基因组功能性核糖核酸的进化就是例证

作为一个奇怪的例子,snRNA基因似乎是一个特例,利用积分器的一般早期终止活性,抵御随后的RNA外体活性,以允许产生稳定的功能性RNA(图,上图)

整合子亚单位中的失活突变导致严重的神经发育障碍,一些整合子亚单位的高表达与上皮-间充质转化的增加有关——这是肿瘤转移的关键步骤

这种双重性突出了对集成商活动进行严格控制的必要性

此外,认识到整合子是一个非生产性转录的一般衰减器可能会告知分子特征和这种疾病的潜在治疗

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

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