在一項新的研究中,來自澳大利亞國立大學(xué)、莫納什大學(xué)和俄羅斯莫斯科國立地區(qū)人文社會研究所的研究人員在理解生命的一個基本過程---基于被稱作RNA的配方產(chǎn)生蛋白---中填補了一個重 要的缺口。相關(guān)研究結(jié)果于2016年7月20日在線發(fā)表在Nature期刊上,論文標題為“Dynamics of ribosome scanning and recycling revealed by translation complex profiling”。
RNA是由儲存遺傳信息的DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄后產(chǎn)生的,但是在細胞中的生存時間較為短暫。它們被細胞中的核糖體讀取,將RNA配方翻譯為生命的主要構(gòu)造單元:蛋白。
論文通信作者、澳大利亞國立大學(xué)約翰-柯廷醫(yī)學(xué)院Thomas Preiss教授說,這種新的理解為**癌癥、心臟病和非常罕見的遺傳病等一系列**提供新的方法。
Preiss教授說,“我們**揭示出生命中的一種關(guān)鍵過程的運行機制。這種翻譯起始過程讓全球的科學(xué)家們困惑了大約40年。”
Preiss研究團隊對核糖體沿著RNA鏈的分布方式進行拍照,特別關(guān)注核糖體如何確保它們自己從正確的起始點讀取這種RNA配方。
整個身體中的細胞在它們的DNA中含有完整且相同的生命藍圖。
Preiss教授說,“如果想要在大腦、骨組織或肝臟中制造和維持多種多樣的細胞,那么就必需非常精準地控制哪些RNA配方產(chǎn)生,在何時何地產(chǎn)生?!?/span>
核糖體如何高效地和準確地讀取和翻譯RNA配方也是至關(guān)重要的。比如,已知核糖體在癌癥中會變得過度活躍。
Preiss教授說,“如今,我們正在利用我們的工具和發(fā)現(xiàn)更好地理解這對腫瘤產(chǎn)生期間核糖體與RNA配方之間的相互作用意味著什么,從而有助開發(fā)出新的更好的療法?!?/span>
這項研究證實一個存在了40年的理論,該理論解釋了核糖體如何準確地獲得RNA配方中的編碼起始點,即便這種編碼起始點通常僅在這種RNA鏈內(nèi)的一段距離之后出現(xiàn)。
論文共同**作者、澳大利亞國立大學(xué)研究員Nikolay Shirokikh博士說,這項研究分析了核糖體中的兩種組分(即大亞基和小亞基)在何處開始附著到RNA鏈上。
Shirokikh博士說,“這個存在了40年的理論是核糖體的小亞基將自己附著到RNA鏈的5’端上,然后沿著這條鏈進行掃描,直到找到它的起始信號。在那里,大亞基加入起來,所形成的完整核糖體開始制造蛋白?!?/span>
“我們的核糖體快拍方法*終提供證據(jù)證實這種掃描理論是正確的。我們也對核糖體如何快速地完成不同的任務(wù)和其他的細胞組分如何加入進來促進它完成任務(wù)獲得新的深刻認識?!?/span>
在到莫納什大學(xué)任職之前發(fā)起這項研究的論文共同**作者Stuart Archer博士說,來自澳大利亞國立大學(xué)和莫納什大學(xué)的研究人員花了7年時間開發(fā)這種技術(shù)來解答這個已困惑著科學(xué)家們40年的問題。
Archer博士說,“很多人曾認為這是不可能做到的。鑒于核糖體與RNA相互作用的短暫性,這是**挑戰(zhàn)性的?!?/span>
利用這種新技術(shù)產(chǎn)生的核糖體快拍數(shù)據(jù)可通過莫納什大學(xué)生物信息學(xué)平臺開發(fā)出的一款高容量數(shù)據(jù)可視化App程序供全球科學(xué)家們使用。