RNA控制核糖體基因的沉默

2021-01-09 科學網

 

美國華盛頓大學聖路易斯學院克雷格·皮卡爾德教授領導的研究小組12月4日表示，他們在核仁顯性（nucleolar dominance）現象的研究方面取得了突破性的進展，發現雜交植物或動物中整組親代核糖核酸RNA基因遭受沉默（被關閉）。由於核仁顯性的機理同癌症這類疾病失控的機制在某些方面相同，因此皮卡爾德的研究在醫學應用方面具有十分重要的意義。相關研究論文刊登在最新一期的《分子細胞》雜誌上。

 

核仁顯性是一種表觀遺傳現象，指基因表達發生改變但不涉及DNA序列的變化，可以由DNA甲基化之外的組蛋白編碼的改變引起。在這種現象中一套親代遺傳給雜合體子代的核糖體基因遭受沉默。當核仁在從單親那裡遺傳來的染色體上形成時，細胞核內就會發生核仁顯性現象。核糖核酸RNA基因的表達驅動了這些核仁的形成。兩種不同種類的植物或動物雜合後，總是選擇表達雜合中一特殊親代種類的核糖體RNA基因，而無論該特殊親代種類是母系還是父系。

 

核糖核酸RNA是核糖體的一個主要成分，而核糖體是細胞的蛋白生產基地。細胞在核糖核酸RNA基因充裕時，能利用核仁顯性來控制生物體中核糖體的量。皮卡爾德表示，如果人們能利用核仁顯性的沉默機理來限制核糖核酸RNA基因的表達，那麼就有望能減緩腫瘤細胞的生長率，從而減緩癌症這類疾病的發展。

 

在癌細胞中，核仁明顯較大，這是由於核糖核酸RNA轉錄時核仁急劇增多所造成的，而這反過來又導致細胞內核糖體大量地增加。核糖體活動的升級意味著細胞能以非正常的高速率合成蛋白，從而發生細胞增殖失控，這是疾病的典型表徵。

 

對癌症患者而言，完全讓所有的核糖體基因出現沉默並非可行的治理方法，因為人要生存，就離不開核糖體。不過，皮卡爾德和合作者的研究表明，小幹擾RNA能夠指揮核糖體基因發生沉默的時間和範圍，這比讓所有核糖體基因沉默或者不讓任何核糖體基因沉默的方法要複雜得多。（來源：科技日報 毛黎）

 

（《分子細胞》（

Molecular Cell

），doi:10.1016/j.molcel.2008.11.009，Sasha B. Preuss，Craig S. Pikaard）

 

更多閱讀（英文）

 

《分子細胞》發表論文摘要

 

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