替代性聚腺苷酸化 (APA) 是一種 RNA 加工機(jī)制，它通過(guò)在同一基因的 RNA 轉(zhuǎn)錄本上產(chǎn)生不同的末端來(lái)調(diào)節(jié)基因表達(dá)。盡管它影響了超過(guò)一半的人類(lèi)基因，但人們對(duì) APA 的重要性知之甚少。現(xiàn)在，Wistar 研究所的一項(xiàng)新研究描述了 APA 在允許某些 mRNA 到達(dá)蛋白質(zhì)合成的特定位點(diǎn)方面的重要功能，并揭示了長(zhǎng)度、序列和結(jié)構(gòu)特性可以決定細(xì)胞內(nèi) mRNA 的目的地(和命運(yùn))。這些發(fā)現(xiàn)在線發(fā)表在Cell Reports雜志上，揭示了 APA 的后果，這可能代表 mRNA 代謝領(lǐng)域的范式轉(zhuǎn)變。
Wistar 研究所癌癥中心基因表達(dá)與調(diào)控項(xiàng)目教授兼聯(lián)合負(fù)責(zé)人、該研究的資深作者 Bin Tian 博士的實(shí)驗(yàn)室是最早使用基因組和基因組發(fā)現(xiàn) APA 廣泛存在的實(shí)驗(yàn)室之一。生物信息學(xué)方法。
在基因轉(zhuǎn)錄之后，信使 RNA 被化學(xué)修飾成成熟的 RNA 分子，可以離開(kāi)細(xì)胞核并執(zhí)行其功能。這些修飾之一是聚腺苷酸化，它可以防止 RNA 降解并有利于其翻譯成蛋白質(zhì)。
通過(guò) APA，基因可以在多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行多聚腺苷酸化，從而產(chǎn)生具有不同編碼序列和/或調(diào)節(jié)區(qū)(3'非翻譯區(qū)或 3'UTR)的 mRNA，稱為同種型。由于不同的 3'UTRs 含有 mRNA 代謝的調(diào)控元件，編碼相同蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄物在細(xì)胞中可能有不同的命運(yùn)。這極大地增加了我們基因組的復(fù)雜性，因此需要更少的基因來(lái)編碼細(xì)胞所需的所有蛋白質(zhì)。
Tian 及其同事采用功能基因組學(xué)方法來(lái)分析 APA 亞型在小鼠細(xì)胞中的分布。生物信息學(xué)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)方法表明，APA 通過(guò)調(diào)節(jié) mRNA 3'UTRs，影響 mRNAs 和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)之間的連接，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER) 是一種構(gòu)建、包裝和運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的管網(wǎng)絡(luò)。
他們將這種機(jī)制命名為與翻譯無(wú)關(guān)的 ER 關(guān)聯(lián) (TiERA)，并發(fā)現(xiàn)一些 mRNA 具有特定的序列和結(jié)構(gòu)，這些序列和結(jié)構(gòu)決定了它們可能發(fā)生 APA 并最終與 ER 關(guān)聯(lián)。
“當(dāng) mRNA 離開(kāi)細(xì)胞核并移動(dòng)到細(xì)胞質(zhì)時(shí)，它們需要被正確引導(dǎo)以到達(dá)適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)翻譯位點(diǎn)，”田說(shuō)。“對(duì)于 RNA 分子來(lái)說(shuō)，細(xì)胞質(zhì)是一個(gè)巨大的空間：相比之下，想象一下進(jìn)入棒球場(chǎng)并需要指引才能到達(dá)你的座位。”
標(biāo)簽： 基因表達(dá)
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