科学家发现数百个RNA结构开关 为基因调控提供新见解
2025-07-28 14:18
来源:格罗宁根大学
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荷兰格罗宁根大学分子生物学家Danny Incarnato团队在《自然生物技术》发表重要研究成果,在大肠杆菌和人类细胞中发现数百个可调控基因表达的RNA结构开关。这项研究为理解基因调控机制提供了新视角。lpxP基因中RNA温度计的示意图,该基因在大肠杆菌中发现,并在多种细菌中保守。左侧为OFF构象。核糖体结合位点(RBS,绿色)被“锁定”在茎环结构中,从而阻止核糖体(棕色)的结合和下游基因的翻译。右侧为ON构象,此时RBS可以进行翻译

研究团队开发了一种创新工具,结合进化信息高精度识别功能性RNA结构开关。Incarnato表示:"RNA在替代结构间切换的能力通常意味着某种调节机制。"实验证实,这些开关能通过结构变化控制核糖体与RNA的结合,从而调节蛋白质翻译过程。

该研究揭示了一个典型实例:细菌中的温度响应开关帮助应对冷应激。研究人员通过分析RNA分子在活细胞中的不同构象,成功绘制出这些调控开关的详细图谱。博士后研究员Ivana Borovska指出:"识别这些开关只是第一步,下一步将探索调控其功能的方法。"

这项历时三年的研究建立在六年基础工作之上,为开发靶向RNA开关的新型疗法奠定了基础。未来研究将探索如何设计小分子来精确调控这些开关,可能为疾病治疗开辟新途径。

更多信息: 利用RNA二级结构集合作图和协变分析鉴定活细胞中保守的RNA调控开关,《自然生物技术》 (2025)。期刊信息: 《自然生物技术》

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