科技日報記者 張佳欣
《科學》雜志31日發(fā)表了一項由西班牙巴塞羅那基因組調(diào)控中心團隊完成的重要成果。他們成功繪制出人類剪接體的第一個詳細結(jié)構(gòu)圖譜，為理解這一復雜且精密的分子機器提供了新視角，并為開發(fā)新的治療方法鋪平了道路。
剪接體被稱為細胞內(nèi)的“剪輯大師”。它的主要職責是在DNA轉(zhuǎn)錄過程中精細地編輯遺傳信息，從而使單個基因能夠編碼不同版本的蛋白質(zhì)。據(jù)估計，大約90%的人類基因需要經(jīng)歷剪接體的加工。如果在剪接過程中出現(xiàn)問題，可能導致多種疾病的發(fā)生。
盡管人類基因組中僅有大約2萬個蛋白質(zhì)編碼基因，但通過剪接機制，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)種類可以增至這個數(shù)字的好幾倍，有些估算認為可達10萬種以上。為了研究剪接體功能，科學家調(diào)整了人類癌細胞內(nèi)305個與剪接體有關基因的表達水平，并觀察了這些變化是如何影響基因組剪接的。
研究揭示了剪接體內(nèi)部各組成部分的獨特調(diào)控功能，發(fā)現(xiàn)剪接體的核心蛋白不是被動而是主動參與決策，確定遺傳信息如何被處理，進而影響到蛋白質(zhì)的多樣性。例如，有的剪接體負責識別要刪除的RNA片段，有的則確保在正確的位置進行切割，還有一些則起到保護作用，防止其他組件提前行動干擾未完成的工作。
研究還顯示，剪接體是一個高度互聯(lián)的系統(tǒng)，對任何一個組件的干擾都可能引起廣泛的影響。
科學家認為，癌細胞對于這種高度互聯(lián)的剪接網(wǎng)絡的依賴可能是其致命弱點。通過干預剪接過程，有可能將癌細胞置于無法適應的狀態(tài)，導致其自我毀滅。這一發(fā)現(xiàn)為未來的癌癥治療提供了新的思路。
總編輯圈點
人體內(nèi)的每個細胞都依賴DNA發(fā)出的精確指令才能正常運作。這些指令被轉(zhuǎn)錄成RNA，隨后經(jīng)歷一個至關重要的編輯過程，這就是剪接。包括癌癥在內(nèi)，許多疾病都是由剪接錯誤引起的，而新的剪接體圖譜可以幫助人們準確確定患者細胞中出錯的位置。我們很高興地看到，糾正剪接錯誤的藥物，正在改善脊髓性肌萎縮癥等罕見疾病的治療。如今有了這份新圖譜，新療法將有望應用到對其他疾病的治療中。
