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研域(上海)化學試劑有限公司

這些RNA不死的假基因

時間:2016-12-7閱讀:1128

表觀遺傳標記的迷人不僅在于它們的影響,還在于它們是如何在*個地方被創立的。譬如,要將一個甲基族的頂端放在DNA上,一簇蛋白質就必須被導引到正確的位置。事實上,它們必須由一個能找到它們的RNA分子將他們導引到那里。
這些RNA“導游”,就像核糖體中的RNA分子一樣,并不適用于傳統的基因概念。這些RNA分子并不引發蛋白質的產生,而是立即開始在細胞內著手自己的工作。在過去的十年里,科學家們發現了一些從不會成為蛋白質的新型RNA分子。科學家們將之稱為非編碼RNA。2006年,馬薩諸塞大學的克雷格·梅洛和斯坦福大學的安德魯·法爾因發現小RNA分子能通過干擾基因轉錄造成基因靜默而獲得了諾貝爾獎。
這些發現讓科學家們感到疑惑,我們的細胞到底能制作多少非編碼RNA,Encode的早期研究結果給出的答案是:很多。雖然人類基因組中只有1.2%%能編碼蛋白質,但Encode科學家估計,在人類基因組中能產生RNA轉錄的可占到驚人的93%%。
Encode成員、澳大利亞昆士蘭大學的約翰·馬蒂克相信,很多的這些轉錄正做著科學家們尚未了解的重要工作。他說:“我敢打賭這個比例是絕大多數,但無法確定是80%%還是90%%。當你越過盧比孔河(意即跨越界限)并回過頭來看時,你就會發現蛋白質中心論是相當原始的。”
這些RNA編碼基因的某些可能會引發罹患某些疾病的風險。作為Encode項目的一部分,科學家們正在確定和癌癥等常見疾病相關的DNA中的變異位點。這些變異的三分之一遠離任何蛋白質編碼基因。對非編碼RNA工作機理的了解,將有助于科學家們找到如何使用藥物來對抗疾病遺傳風險的方法。歐洲生物信息研究所Encode項目的負責人之一伊萬·波爾內說:“在接下來的十年里,這將成為一個巨大的研究專題。”
無論非編碼RNA有多重要,波爾內還是懷疑,Encode項目發現的絕大多數轉錄其實并不能做很多的事情。他認為,這不過是攤在桌上的一種假說而已。
Encode的另一名成員、加州大學的大衛·豪斯勒對波爾內的觀點表示贊同。他說:“細胞將制作出RNA,并簡單地將其一扔了之。”
豪斯勒以進化論作為其觀點的基礎。如果一個DN段對一些重要分子進行了編碼,突變往往就會產生災難性的損害。自然選擇將淘汰大多數的突變。但是,如果一個DN段不做那么多,它就能在不引起任何損害的情況下發生突變。在數百萬年的時間里,與那些不太重要的DN段相比,一個重要的DN段幾乎不會收集突變信息。
人類基因組中,只有大約4%%的非編碼DNA顯示出了經歷過強烈自然選擇的跡象。其中某些可能含有能控制鄰近基因的DN段。豪斯勒懷疑,剩下的絕大多數都沒有什么功用。他說:“大多數的非編碼DNA就是一些多余的東西。”
但是,這些沒有用處的多余物和有用DNA之間的界限很難劃分。突變使得細胞從基因形成蛋白質成為可能。科學家們把這樣的一個無用DN段稱作假基因。格斯坦和他的同事估計,人類基因組中存在1萬個到2萬個假基因。它們中的大多數實際上是死的,但也有少數仍能制造出具有重要功能的RNA分子。格斯坦將這些具有功能的假基因戲稱為“不死族”。

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