写于 2018-11-22 07:05:00| 千赢国际注册| 娱乐
<p>酵母中发现的tRNA分子的X射线结构图片来源:Yikrazuul / wikipedia麻省理工学院生物工程师的一项新研究着眼于细胞如何改变其分子的化学修饰(称为转移RNA(tRNA)),以便在用毒药处理后存活,发现毒性应激重新编程tRNA修饰以打开一个系统,将细胞的蛋白质构建机器从常规活动转移到紧急行动毒性化学物质对细胞造成严重破坏,破坏DNA和其他关键分子麻省理工学院研究人员的一项新研究奥尔巴尼大学揭示了分子紧急响应系统如何将细胞转变为损伤控制模式,并通过快速产生抵抗伤害的蛋白质帮助它在这种攻击中幸存下来麻省理工学院生物工程教授Peter Dedon及其同事此前已表现出来用砷等毒物处理的细胞改变了对称为转移RNA(tRNA)的分子的化学修饰细胞内的蛋白质构建块在7月3日出版的Nature Communications上发表的新论文中,研究小组深入研究了这些修饰如何帮助细胞存活研究人员发现毒性应激重新编程tRNA修饰以打开转移系统细胞的蛋白质构建机器远离其常规活动到紧急行动“最终,逐步机制导致需要存活的蛋白质的选择性表达,”自然通讯报的资深作者Dedon说</p><p>不仅细胞对毒素的反应,而且它们对各种刺激物如营养素或激素的反应,Dedon说:“我们建议任何时候有刺激物,你都会重新编程[tRNA]无论你打算做什么,都会导致你需要进行下一步所需蛋白质的选择性翻译,“他说,该论文的主要作者是最近麻省理工学院博士生收件人Cl其他麻省理工学院的作者是博士后Yan Ling Joy Pang和Wenjun Deng以及研究科学家Ramesh Indrakanti来自奥尔巴尼大学的作者是Thomas Begley,纳米生物学副教授,研究科学家Madhu Dyavaiah RNA转移RNA的新作用是由70至90个核糖核苷酸构建模块合成后,核糖核苷酸通常经历数十种化学修饰,改变其结构和功能tRNA的主要工作是将氨基酸带入核糖体,将它们串在一起制成蛋白质在2010年的论文中,Dedon和同事们将酵母细胞暴露于不同的有毒化学物质,包括过氧化氢,漂白剂和砷</p><p>在每种情况下,细胞通过独特的重新编程每个tRNA修饰的位置和数量作出反应如果细胞失去了重新编程修饰的能力,它们就会少得多可能在毒性攻击中存活下来在新的研究中,研究人员专注于特定的tRNA m称为m5C的气味,当细胞遇到过氧化氢时发生,这是一种由白细胞产生的化学物质</p><p>他们首先发现这种修饰主要发生在携带氨基酸亮氨酸的一种tRNA中</p><p>每个氨基酸都由三个字母的序列编码在称为密码子的基因组中每个tRNA对应一个氨基酸,但大多数氨基酸可以由几个tRNA序列编码例如,亮氨酸可以由六种不同的基因组序列编码:TTA,TTG,CTT,CTC,CTA和CTG信息在基因序列中以信使RNA(mRNA)的形式携带至核糖体在核糖体中,tRNA分子与适当的mRNA密码子配对,并将其氨基酸添加到蛋白质中研究人员发现m5C修饰附加到第一个字母亮氨酸tRNA序列与TTG密码子配对,这使得tRNA与核糖体的结合更强</p><p>然后他们在酵母基因组中搜索了大部分亮氨酸的基因密码子由TTG组成他们发现在酵母中的6,000个基因中,约有40个由TTG编码的超过90%的亮氨酸,其中一半被证明是构成核糖体的蛋白质</p><p>研究人员专注于一对称为核糖体的核糖体RPL22A和RPL22B可以相互替代,略微改变核糖体的活性RPL22A含有100%的TTG编码的亮氨酸,而RPL22B有40%由TTG编码 这意味着当存在过氧化氢时,引起对应于TTG密码子的亮氨酸tRNA的m5C修饰的增加,该细胞产生更多的RPL22A蛋白</p><p>因此,细胞的核糖体主要由RPL22A制成,并且核糖体优先组装响应过氧化氢损伤所需的蛋白质“你需要这种紧急核糖体反应来制造关键蛋白质”,Dedon说,确实,研究人员发现过氧化氢从TTG富集的基因中增加了许多不同类型的蛋白质遗传密码该研究还提供了有关细胞如何成功利用遗传密码冗余的见解,Dedon说:“我们对任何一种氨基酸都有多个密码子</p><p>细胞似乎正在做的是使用这些来调整最终表达那个蛋白质,“他说”可能我们要找到的是在基因组中使用密码子的代码,其中根据细胞对特定应激反应的需要将蛋白质类别组合在一起“虽然许多科学家已经发现了DNA和蛋白质的化学修饰改变细胞行为的方式,但直到最近他们才开始发现RNA修饰发挥的巨大作用</p><p>芝加哥大学化学教授川鹤说:“这篇论文是一篇非常精彩的文章,真正表明tRNA可以对基因表达产生巨大影响,”He说,他不是研究团队的成员</p><p>研究由国家环境健康科学研究所,麻省理工学院Westaway基金会,默克麻省理工学院研究生奖学金和新加坡麻省理工学院研究与技术联盟资助来源:麻省理工学院新闻办公室Anne Trafton图片: