科学家在一种名为黑粉菌 (Ustilago) 的真菌中发现了一种双功能 mRNA它可以编码蛋白质
在一项新研究中,由亚利桑那州立大学分子科学学院和生物设计研究所进化机制中心的 Julian Chen 领导的研究小组首次发现了一种前所未有的从蛋白质编码 mRNA 产生端粒酶 RNA 的机制。 方式。 这一发现最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
分子生物学的“中心法则”规定了遗传信息从 DNA 转移到 mRNA 以制造蛋白质的顺序。 在真核细胞中,mRNA 分子将遗传信息从细胞核中的 DNA 携带到细胞质,并在细胞质中制造蛋白质。 mRNA 充当构建蛋白质的信使。
然而,许多 RNA 并不用于制造蛋白质,而是非编码 RNA (ncRNA)。 例如,大约 70% 的人类基因组 DNA 用于制造不编码蛋白质序列但具有其他用途的 ncRNA。
端粒酶 RNA (TER) 是一种 ncRNA,与端粒酶蛋白组装在一起形成端粒酶。 端粒酶对于癌症和干细胞的细胞永生至关重要,TER 对于端粒酶催化活性至关重要,并为端粒 DNA 合成提供模板。 TER 的生物发生在真核生物王国中极其多样化,采用不同类型的转录机制和加工途径。 纤毛虫和植物中的TER由RNA聚合酶III催化转录,而动物和子囊菌真菌的TER由RNA聚合酶II催化转录,一般在5’端具有帽子结构(2,2,7 – 三甲基鸟苷酸),与带帽小核仁 RNA (snoRNA) 和小核 RNA (snRNA) 共享共同的生物发生途径。
在这项研究中,陈教授的研究小组意外地在模型真菌生物玉米黑粉病或玉米黑粉病中发现了一种源自TER的蛋白质的mRNA,该蛋白质是由该mRNA的3′-非翻译区专门加工而成的。 该 mRNA 编码一种称为早期减数分裂诱导蛋白 1 (Emi1) 的蛋白质,该蛋白质在双核真菌中保守。 黑穗病真菌主要存在于玉米等植物中,也被称为墨西哥松露,可食用和罐装,为许多菜肴(如玉米粉蒸肉和炸玉米饼)增添美味的鲜味效果。
对玉米黑粉菌端粒酶RNA生物发生的研究可能会揭示端粒酶调节的新机制,并为如何调节或改造人类端粒酶以创新开发抗衰老和抗癌疗法提供新的方向。
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