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分子机器的“秘密武器”曝光

发布时间:2023-02-27 11:38:27  |  来源:科技日报  |  作者:张梦然  |  责任编辑:徐丽丽

核糖核酸(RNA)的用处非常多,但它们也会出“故障”。控制RNA并不容易,不过人体细胞自带分子机器,可在正确的时间和地点处理RNA。大多数分子机器都配备了一个“马达”来产生解开RNA分子所需的能量,但一台名为Dis3L2的机器是个例外,这种酶可自行展开并破坏RNA分子。多年来,这一直困扰着科学家。据最新一期《自然·结构与分子生物学》报道,现在,美国冷泉港实验室的生物化学家乔舒亚·图尔领导的团队解开了个中奥秘。


RNA正在迎来其科研价值的高光时刻。这些小分子有多种形状和大小,从短而简单的发夹环,到长而纠结的排列。传统上它们以帮助细胞制造蛋白质而闻名,但实际上可做的更多:RNA可帮助激活或停用基因、改变染色体的形状,甚至破坏其他RNA分子。不幸的是,RNA也会出“故障”,并会导致癌症和发育障碍。


使用最先进的分子成像技术,研究团队在实验中捕获了Dis3L2。他们将RNA的分子机器发夹片段喂入,并观察它在不同阶段被“吃掉”。机器咀嚼完RNA的尖端后,再像展开手臂一样,将发夹剥开并完成工作。


研究人员表示这一幕非常“戏剧化”,团队随后尝试修补Dis3L2机器,寻找能够使其张开并破坏RNA的零件。研究人员将其缩小为一个突出的楔形,在机器改变形状后留下未覆盖的部分,一旦研究人员移除楔形物,Dis3L2就无法再解开RNA发夹,机器也无法运行。


这些发现揭示了一种令人惊讶的新方式,即人体细胞中的RNA与正执行任务的机器之间的“相处关系”,其前景将有助于科学家开发更好的治疗方法,以应对由RNA失控引起的疾病。


 
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