揭秘人類細(xì)胞自我保護(hù)免于損傷的分子機(jī)制

細(xì)胞中含有遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)錄本，這些轉(zhuǎn)錄本能從細(xì)胞核遷移到細(xì)胞的其它部分，這種移動(dòng)能夠保護(hù)遺傳轉(zhuǎn)錄本免于被“剪接體”（spliceosomes）所招募，如果這種保護(hù)作用并未發(fā)生，整個(gè)細(xì)胞就會(huì)處于危險(xiǎn)之中，意味著癌癥和神經(jīng)變性疾病會(huì)發(fā)生；近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Cell Reports上的研究報(bào)告中，來自哥廷根大學(xué)的科學(xué)家們通過研究揭示了細(xì)胞自我保護(hù)背后的分子機(jī)制。

人類細(xì)胞由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)組成，細(xì)胞核中含有以DNA為形式的遺傳物質(zhì)，而細(xì)胞質(zhì)則為蛋白質(zhì)產(chǎn)生的場(chǎng)所，在細(xì)胞核中，含有有機(jī)體藍(lán)圖的DNA會(huì)被轉(zhuǎn)錄成為mRNA，進(jìn)而會(huì)被翻譯成為蛋白質(zhì)。當(dāng)脫離原始轉(zhuǎn)錄本后，蛋白質(zhì)就會(huì)在細(xì)胞質(zhì)中被制造，這種分離過程非常重要，因?yàn)樾攀?/span>RNA并不會(huì)被立即使用，相反，一種前體信使RNA(pre-messenger RNA)必須被產(chǎn)生，其中包含有信使RNA達(dá)到細(xì)胞質(zhì)之前能夠被移除的特殊區(qū)域，如果這些區(qū)域沒有事先被移除的話就會(huì)使得產(chǎn)生的蛋白質(zhì)鏈縮短或功能失調(diào)，這對(duì)于細(xì)胞而言是非常危險(xiǎn)的。

從信使RNA中將這些區(qū)域切斷的分子機(jī)器就是剪接體，其包含有蛋白質(zhì)及另外一種DNA轉(zhuǎn)錄本（snRNA），snRNA并不會(huì)像信使RNA一樣被翻譯成為蛋白質(zhì)，但其會(huì)同蛋白質(zhì)一起形成剪接體分子機(jī)器；在人類細(xì)胞中，剪接體中的snRNA會(huì)移動(dòng)到細(xì)胞質(zhì)中，而在諸如面包酵母等其它有機(jī)體中，研究者發(fā)現(xiàn)，剪接體中的snRNA似乎并不會(huì)離開細(xì)胞核，目前研究人員并不清楚在整合到人類細(xì)胞的剪接體之前，snRNA的輸出到底是如何進(jìn)化發(fā)展的。

研究者Heike Krebber教授表示，我們的研究表明，實(shí)際上在酵母中，剪接體中的snRNA能夠移動(dòng)到細(xì)胞質(zhì)中，隨后研究者想通過研究闡明剪接體中的信使RNA為何會(huì)移動(dòng)到細(xì)胞質(zhì)中，目前他們并不清楚，因?yàn)榧艚芋w的任務(wù)時(shí)切斷單一的RNA區(qū)域，而這一過程是在細(xì)胞核中發(fā)生的。文章中，研究者通過對(duì)酵母進(jìn)行遺傳操作使其snRNA的前體不再能夠在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)生改變，他們發(fā)現(xiàn)，剪接體會(huì)嘗試與前體（未完成的snRNA）一起發(fā)揮作用，但這或許并不像預(yù)期那樣能夠發(fā)揮作用。

這或許就是為何健康細(xì)胞必須在信使RNA產(chǎn)生后立即將其前體送出細(xì)胞核的原因了，這是為了防止被發(fā)育中的剪接體所使用，本文研究結(jié)果或有望幫助研究人員理解多種人類疾病發(fā)生背后的根本原因。