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应激诱导的遗传信息变化:发现了关于神秘蛋白

2019-05-14 20:35:43 医学研究143℃

  应激诱导的遗传信息变化:发现了关于神秘蛋白功能的新细节

  (维也纳,2018年2月13日)在最近的一项研究中,MedUni Vienna的一个研究小组发布了关于神秘蛋白功能的进一步细节。这种蛋白质的生物学必需性,可以化学改变遗传信息的某些组成部分,已经争论了很长一段时间。这项新研究现在将这种蛋白质的酶促作用与对蛋白质合成很重要的小RNA分子联系起来,对遗传信息的完整性产生潜在的深远影响,特别是在压力条件下。

          

              

          

      

      

      

      

              

              

          

          

      

                      

      

          

          

                  

      

      

      

      

              

         

          

          甲基转移酶是将甲基转移到大分子的某些结构单元的酶,例如DNA(脱氧核糖核酸,遗传信息的载体),RNA(核糖核酸,遗传信息的传递者)以及蛋白质(遗传信息的产物),因此调节这些大分子的功能。甲基转移酶Dnmt2最初被描述为一种酶,通过化学改变DNA中的碱基胞嘧啶(DNA甲基化),可以直接影响遗传信息的包装,从而进行表观遗传功能。然而,后来发现Dnmt2不会在DNA中用甲基标记胞嘧啶,而是在转移RNA中标记胞嘧啶(tRNA;蛋白质合成必需的分子),并且这种胞嘧啶甲基化会影响tRNA的稳定性,并可能影响蛋白质的合成。好。 Dnmt2样蛋白几乎存在于每个生物体中,这导致早期结论这些酶发挥重要作用。然而,Dnmt2已经失活的活生物体,例如通过突变,在没有甲基转移酶的情况下能够存活。这些观察使生物学家长期困惑地提出了这样一个问题:为什么Dnmt2样酶在细菌到人类的遗传信息库中的进化过程中得到了保留。由细胞和发育部门领导的国际研究MedUni维也纳解剖学和细胞生物学中心的生物学研究表明,Dnmt2对tRNAs的稳定作用是保证遗传信息完整性所必需的,特别是在压力条件下。研究人员使用黑腹果蝇(果蝇)作为模型。有机体进行研究并在专家期刊“细胞报告”中描述,如果没有功能性Dnmt2,遗传信息的某些区域会因重组而丢失或发生变化。这些问题主要可以通过损失来解释tRNA而不是DNA功能来自另一种进化上高度保守的RNA甲基转移酶的实验(NSun2)。 “解密这些RNA修饰酶的分子功能是朝着更好地理解”表位转录组“在建立某些基因表达模式中的作用迈出的重要一步,”来自MedUni维也纳解剖学和细胞生物学中心细胞和发育生物学系的首席研究员MatthiasSchäfer解释说。

   “通过表观遗传操作调节某些基因的表达或通过外转基因组变化影响他们的RNA代谢具有巨大的医疗作用例如,有可能通过表观遗传药物在不改变含有遗传信息的DNA序列的情况下特异性地灭活受损的遗传信息。

  另一方面,“基于RNA的疗法已经在临床试验,我们很快就会知道“外转转因子”的改变是否会使这些药物变得更稳定或更简单地允许更有效地转运到靶细胞或组织中,从而使它们更有效,“Schäfer补充说。”虽然表观遗传学已经是未来以医学为导向的领域,为个性化治疗提供了许多不同的可能性在使用“外转录”工具扩展个性化治疗方法之前,必须通过持续的基础研究进一步确定“表型转换组学”的潜力。由MedUni维也纳解剖和细胞中心的细胞和发育生物学部领导的国际研究生物学是与德国癌症研究中心和巴黎塞纳河生物学研究所(IBPS)的研究人员合作进行的。该研究由奥地利科学基金(FWF)和Deutsche Forschungsgemeinschaft(DFG,德国研究基金会)资助。服务:Cell ReportsGenenncher等,Cytosine-5 tRNA Methyltransferases中的突变影响特定DNA重复的移动元件表达和基因组稳定性,Cell Reports(2018),doi.org / 10.1016 / j.celrep.2018.01.061

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