北卡罗来纳大学教堂山医学院的马克·德雷维奇 信用:CC0公共领域 微小核糖核酸(miRNAs)是进化上保守的小非编码核糖核酸，是遗传密码的一部分，在对人类健康重要的生物过程的许多方面起着关键的基因调节作用
由于其在基因调控中的重要作用，微小核糖核酸受到严格调控，异常微小核糖核酸表达与癌症、神经障碍、心血管疾病和其他疾病有关
了解微小核糖核酸是如何被调节的是最近大量研究的焦点
多年来，科学家们已经发现了多种蛋白质调节因子对微小核糖核酸生物合成的细胞途径，并且通常认为这些蛋白质因子在很大程度上作用于被动的微小核糖核酸加工中间体来指导它们的成熟
现在，张琪的实验室
D
，北卡罗来纳大学生物化学和生物物理学系副教授，发现了一种新的以核糖核酸为中心的机制，通过这种机制，微小核糖核酸加工中间体可以在调节微小核糖核酸生物发生中发挥直接、积极的作用
发表在《自然化学生物学》杂志上的这些发现揭示了一个“隐藏”的调节层，在没有蛋白质因子的情况下，微小核糖核酸加工中间体的内在动态整体可以通过该调节层指导重要生物过程对环境和细胞刺激的反应结果
如果这些过程出错，就会导致疾病
了解微小核糖核酸在疾病中的作用是找到更好的治疗方法的必要步骤
MiCrRNA-21(MiR-21)参与癌性肿瘤的产生、发展和转移，并参与细胞存活
当张的实验室使用核磁共振弛豫色散研究miR-21时，他们发现miR-21的前体以动态构象态的整体存在，这种动态构象态对环境的酸性非常敏感，而核磁共振弛豫色散是一种先进的成像技术，能够检测通常避开常规检测技术的稀疏瞬态
他们发现，在生理条件下，大约1-15%的miR-21前体携带一个额外的质子，这是被称为质子化的最小化学修饰。
寿命约为0
8毫秒，这种质子化状态将一个关键残基螯合到一个新的结构中，大大提高了将前体加工成成熟miR-21的效率
有了这些强大的“成像”技术，科学家现在可以揭示瞬时RNA状态作为“隐藏”的调控层，包括对控制基因转录很重要的短暂核糖开关状态——张实验室在2017年发现的状态
“我们认为这些技术为创造RNA靶向治疗的新策略增加了更多的希望，”北卡罗来纳大学莱恩伯格综合癌症中心的成员张说
“这是我们的目标；对于包括癌症在内的许多疾病，我们需要更好的靶向治疗
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