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天天時(shí)訊:分子機(jī)器的“秘密武器”曝光

2023-02-27 11:57:46


【資料圖】

核糖核酸(RNA)的用處非常多,但它們也會(huì)出“故障”??刂芌NA并不容易,不過人體細(xì)胞自帶分子機(jī)器,可在正確的時(shí)間和地點(diǎn)處理RNA。大多數(shù)分子機(jī)器都配備了一個(gè)“馬達(dá)”來產(chǎn)生解開RNA分子所需的能量,但一臺(tái)名為Dis3L2的機(jī)器是個(gè)例外,這種酶可自行展開并破壞RNA分子。多年來,這一直困擾著科學(xué)家。據(jù)最新一期《自然·結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》報(bào)道,現(xiàn)在,美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室的生物化學(xué)家喬舒亞·圖爾領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)解開了個(gè)中奧秘。

RNA正在迎來其科研價(jià)值的高光時(shí)刻。這些小分子有多種形狀和大小,從短而簡(jiǎn)單的發(fā)夾環(huán),到長而糾結(jié)的排列。傳統(tǒng)上它們以幫助細(xì)胞制造蛋白質(zhì)而聞名,但實(shí)際上可做的更多:RNA可幫助激活或停用基因、改變?nèi)旧w的形狀,甚至破壞其他RNA分子。不幸的是,RNA也會(huì)出“故障”,并會(huì)導(dǎo)致癌癥和發(fā)育障礙。

使用最先進(jìn)的分子成像技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中捕獲了Dis3L2。他們將RNA的分子機(jī)器發(fā)夾片段喂入,并觀察它在不同階段被“吃掉”。機(jī)器咀嚼完RNA的尖端后,再像展開手臂一樣,將發(fā)夾剝開并完成工作。

研究人員表示這一幕非?!皯騽』?,團(tuán)隊(duì)隨后嘗試修補(bǔ)Dis3L2機(jī)器,尋找能夠使其張開并破壞RNA的零件。研究人員將其縮小為一個(gè)突出的楔形,在機(jī)器改變形狀后留下未覆蓋的部分,一旦研究人員移除楔形物,Dis3L2就無法再解開RNA發(fā)夾,機(jī)器也無法運(yùn)行。

這些發(fā)現(xiàn)揭示了一種令人驚訝的新方式,即人體細(xì)胞中的RNA與正執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器之間的“相處關(guān)系”,其前景將有助于科學(xué)家開發(fā)更好的治療方法,以應(yīng)對(duì)由RNA失控引起的疾病。

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