约翰·英尼斯中心 信用:约翰·英尼斯中心 核糖核酸是分子生物学的核心原则,是脱氧核糖核酸和蛋白质之间的垫脚石
在真核生物中,信使核糖核酸经过几个加工步骤(包括剪接和聚腺苷酸化)成为生产蛋白质的功能成熟的核糖核酸
通过这种方式,基因加工在基因表达中起着至关重要的作用
这一过程被称为核糖核酸成熟,发生在细胞的中枢——细胞核——内,核糖核酸刚刚从脱氧核糖核酸转录而来
一个困扰分子生物学家的问题是关于如何精确识别基因加工位点;特别是如何将它们与具有相似序列内容的周围站点区分开来?目前缺乏在基因加工过程中识别实际位点的一般调控机制的知识
核糖核酸结构是核糖核酸分子的一个固有特征,被认为参与了核糖核酸的加工
然而,总的来说,核糖核酸结构如何有助于多聚腺苷酸化和剪接位点的识别仍不清楚
在一项新的研究中,约翰·英尼斯中心的研究人员发现了核糖核酸结构在核糖核酸加工中的功能作用
该团队对拟南芥进行了核糖核酸结构分析,并生成了体内核核糖核酸结构图
这种方法允许在基因加工前解剖前基因结构特征,并确定基因成熟过程中基因结构的调节作用
他们使用先前在实验室开发的技术,以核苷酸分辨率和高精度捕获了超过12000个基因的体内前基因结构
研究小组发现细胞核的折叠不同于细胞质的折叠
他们鉴定了独特的前mRNA结构特征,这些特征负责剪接和聚腺苷酸化
研究人员进一步引入突变来破坏这些核糖核酸结构特征
他们发现打开或关闭这些已识别的结构特征足以调节拼接过程
这项研究首次揭示了一种新的通用的核糖核酸结构调节机制
此外,该研究强调了从基因生命周期的不同阶段解剖核糖核酸群体的重要性,以研究核糖核酸结构和生物功能之间的关系
对如何通过核糖核酸结构调控核糖核酸加工的理解的这一进展,构成了丁实验室关于核糖核酸形状在分子生物学中的重要性的一幅新图像的一部分
医生
该研究的相应作者丁一良说:“我们首次在全基因组范围内理解了体内RNA结构在RNA成熟过程中的功能作用
因为我们理解这个过程中的规则,我们将来能够从结构角度而不是从序列角度来设计基因
我们想把这一观点带给其他研究者,他们可以用它来研究植物和人类健康
" 在未来,该团队希望“缩小”来探索核糖核酸结构对我们在植物中看到的生长和发育的影响
这项名为“体内核核糖核酸结构揭示了植物中核糖核酸加工的核糖核酸结构调节”的研究发表在《基因组生物学》上
基因是脱氧核糖核酸和蛋白质之间的垫脚石——“M”代表信使
在生命的这三个关键阶段(脱氧核糖核酸到核糖核酸到蛋白质)之间有两个过程:转录和翻译
在转录中,脱氧核糖核酸被转录成核糖核酸,然后在翻译中,核糖核酸被翻译成蛋白质
这些描述遗传信息流动的过程合在一起被称为生物学的中心法则
基因经过翻译成为蛋白质有一个加工阶段,称为核糖核酸成熟
在真核生物中——其细胞有细胞核的生物——他的阶段发生在细胞核内,细胞核是细胞的中枢——在那里基因被新转录
这一过程包括将基因的非编码部分切除,将编码蛋白质的部分缝合在一起,形成一个“干净”的指令
这个过程被称为拼接
然后,该基因在一端被称为“多聚腺苷酸尾”的末端封闭,这标志着该基因准备从细胞核输出
一旦这种成熟的基因离开细胞核,它就进入细胞内其余的空间,称为细胞质,在这里它被用作通过翻译过程构建蛋白质的指令
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