發(fā)現(xiàn)細胞中mRNA自我摧毀機制
研究人員發(fā)現(xiàn)細胞利用*個已知的機制控制mRNA的存活。這些關于mRNA的發(fā)現(xiàn)可能對逆轉(zhuǎn)癌癥不受調(diào)控的細胞分裂提供啟示。2011年12月22日，該研究發(fā)表在《細胞》期刊上。

該研究通信作者Robert Singer博士說，“我們研究的mRNA分子命運類似希臘悲劇。它們的命運在誕生那一刻就被決定了。”

該研究是利用Singer博士之前開發(fā)出的顯微鏡技術在酵母細胞中開展的，該技術也是*次允許科學家在單個細胞中實時觀察單個分子。

蛋白的指令編碼在基因的DNA序列上，而基因則是位于每個細胞核染色體中。但是要蛋白，基因的DNA編碼必須拷貝或者說轉(zhuǎn)錄到mRNA分子上，然后mRNA從細胞核遷移到細胞蛋白工廠所在的細胞質(zhì)。因為一旦mRNA存在，它就能夠作為模板蛋白。因此科學家長期以來就懷疑當一種蛋白水平積累到危害的程度時細胞必須存在降解mRNA的方法。Singer博士說，“細胞在這個時候會以某種方式摧毀的mRNA，但是沒有人知道這是如何發(fā)生的。”

在他們尋求這種機制時，Singer博士和他的同事們集中注意在兩種基因SWI5和CLB2，它們編碼的蛋白調(diào)節(jié)細胞周期---細胞分裂期間復雜的一系列步驟，首先復制它的遺傳物質(zhì)，然后將遺傳物質(zhì)均勻地分配到兩個子細胞中。為了合適地規(guī)劃細胞周期，SWI5和CLB2基因編碼的蛋白水平必須得到精致控制，這就意味著這兩種基因的mRNA將是有目的降解的首要候選物。

引人注目的是，研究人員發(fā)現(xiàn)這些mRNA事實上攜帶著zui終將自己摧毀的分子“自我摧毀定時器（self-destruct timer）”。

當基因被轉(zhuǎn)錄時，稱作啟動子區(qū)域的基因部分起著打開基因的作用，這樣DNA將被拷貝到mRNA上。這些艾伯特-愛因斯坦醫(yī)學院研究人員發(fā)現(xiàn)SWI5和CLB2啟動子區(qū)域也有其他作用：它們招募一種蛋白 Dbf2p，這樣當mRNA分子被合成時，Dbf2p就與它們結(jié)合。

這些mRNA--由 SWI5和CLB2基因轉(zhuǎn)錄而來而且攜帶Dbf2p蛋白---就使得它們從細胞核運輸?shù)郊毎|(zhì)。在細胞質(zhì)中，蛋白Dbf20p通過與Dbf2p連接在一起以便搭上mRNA分子，而且這兩種蛋白一起就導致這些mRNA分子快速降解。

Singer說，“我們的發(fā)現(xiàn)表明蛋白水平必須得到仔細控制，蛋白的基因含有啟動子區(qū)域，正是該啟動子區(qū)域在mRNA分子剛產(chǎn)生的時候就決定著它們死亡的命運，而且啟動子區(qū)域是通過招募蛋白Dbf2p---mRNA合成和它的zui終降解之間常見因子---來標記新的mRNA來行使的。 Dbf2p在mRNA誕生開始就與mRNA附著在一起，然后在接收到指示不應當更多蛋白的信號后作出應答，從而下達摧毀mRNA的命令。”

Singer說，盡管這些觀察都是與酵母細胞相關，但是他相信這種控制人mRNA降解的過程“將也是非常類似的”，可能用于對抗癌癥。他注意到，“人們一旦獲得對控制細胞周期和細胞分裂的機制新認識，就可以提出針對性的治療方法來調(diào)節(jié)癌癥中不受控制的細胞分裂。”發(fā)現(xiàn)細胞中mRNA自我摧毀機制