對於(yu) 人類生物學與(yu) 疾病來說,了解RNA結合如何控製遺傳(chuan) 剪接代碼是根本所在,更象能改變電影場景的電影剪輯。剪接異常變化往往牽涉到癌症和遺傳(chuan) 性神經退行性疾病。
在譯碼人類基因組"剪接代碼"的這一步驟中,加利福尼亞(ya) 大學聖地亞(ya) 哥醫學院的研究人員已對6個(ge) 更高表達的RNA結合蛋白進行了綜合分析,這些結合蛋白稱為(wei) 核不均一性核糖核蛋白。它陳述了多種RNA結合蛋白通過調節數千計基因的可變剪接如何互相合作地控製人類細胞中蛋白質的多樣性。
在剪接過程中,不典型地編碼蛋白質的片段稱為(wei) 內(nei) 含子,從(cong) 基因轉錄中被刪除,其餘(yu) 序列稱為(wei) 外顯子,被重新連接。結合RNA的對剪接過程的控製很重要,它們(men) 結合的位置決(jue) 定著RNA的哪一段在zui後的基因轉錄中被留下或刪除,在模式上與(yu) 改變影片中情節的移除和插入場景,或為(wei) 剪輯相同。
通過整合關(guan) 於(yu) 這些關(guan) 鍵結合的大量信息,並廣泛應用這些數據,這將給建立剪接預測模型和將來如胚胎幹細胞一樣的其他細胞研究提供基礎。如果能了解這些蛋白如何一起發揮作用並相互影響來調節可變剪接,將為(wei) 合理設計藥物提供重要的線索。
此項研究所強調的那些數據繪製出人類細胞中6個(ge) 主要的核不均一核糖核(hnRNP)的功能性結合位點,這些數據通過全基因組方法獲得,其中全基因組方法包括定製的剪接敏感芯片、確定全基因組結合位點(CLIP-seq)的RNA測序和高通量測序。
已確定了這些hnRNP蛋白的數千計結合位點和可變剪接事件,這些蛋白令人驚訝地互相結合並互相調節,其他RNA結合的整個(ge) 網絡係統表明這些蛋白對於(yu) 細胞的自身穩定很重要。
在這項研究中,被RNA結合蛋白特異靶向的基因也經常涉及癌症。數以千計的遺傳(chuan) 突變出現在癌症中,它們(men) 大部分出現在剪接期間被移除的內(nei) 含子裏麵;但是,內(nei) 含子區域是調節性hnRNP蛋白通常結合的位置所在。
這項研究發現表明了hnRNP蛋白間複雜且互為(wei) 補充關(guan) 係的一種的深度和它們(men) 的可能賦於(yu) 細胞強壯的剪接目標。RNA結合的編排不僅(jin) 對細胞自身穩定很重要,也通過繪製基因上結合位點與(yu) 所有調節區域的位置揭示這一過程的瓦解如何引起疾病,也可能是一種幹預途徑。