凤凰彩票平台手机版_凤凰彩票官方版app下载|唯一官方网站

来自 凤凰彩票唯一官方网站科学 2019-08-19 23:00 的文章
当前位置: 凤凰彩票平台手机版 > 凤凰彩票唯一官方网站科学 > 正文

可提高mRNA疗法效率达4倍,陈润生院士

美国叶史瓦大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院与国际合作者共同开发出一种新奇的荧光显微技术,第一次显示了蛋白质是何时何地制造出来的。当信使RNA分子在活细胞中被转译成蛋白质时,研究人员能直接观察到单个的mRNAs。相关论文发表在3月20日的《科学》杂志上。

在你阅读这段文字的几分钟内,你的身体正在一刻不停地进行着“生产”。每个时刻,都有不同的蛋白质新鲜出炉,为有机体行使着自己的职能。尽管从DNA到信使RNA(mRNA)再到蛋白质的一般“生产流程”已经为人所熟知,但某一蛋白质具体在什么时间和位置被表达,则仍是科学家们难以看清的谜团。

凤凰彩票唯一官方网站 1

凤凰彩票唯一官方网站 2

凤凰彩票唯一官方网站,利用mRNA作为疫苗和药物来预防或治疗某些疾病正逐渐成为制药企业关注的焦点。

据物理学家组织网3月20日报道,这一技术称为TRICK(即利用外壳蛋白减少实现转译RNA成像)。经过在活的人体细胞和果蝇中进行实验,研究人员认为,该技术有助于揭示“违规”的蛋白质合成在发育异常和人类疾病过程中起了哪些促进作用,包括与老年痴呆症和与记忆紊乱有关的疾病。

然而,瑞士巴赛尔大学一个研究小组开发的技术,让“监视”蛋白质生产线的细节成为了可能。“在细胞生理过程中,mRNA在细胞质中被翻译成蛋白质的时间和位置十分重要。我们所开发的技术使得人们能够以单个分子的分辨率观察这一反应的过程。”研究的通讯作者,巴塞尔大学教授杰弗里·卡奥(Jeffrey A. Chao)说。这项惊人的技术被发表在《科学》上。

生命的林林总总总能找到遗传基因的影子,人类也不例外,尽管很多性状并不是单个遗传基因控制,遗传基因的表达也受到多种因素的影响,但命运总会青睐一些幸运的有准备之人,让他们发现有价值的关键基因,起作用的关键蛋白质,循着这条路线,更多的生命秘密被揭开。

前不久,中国科学家联合多个国家、地区的科研人员发布了人类首张“黑洞”照片,作为宇宙中的“暗物质”,一夜之间圈粉无数。

通过将称为信使RNA的遗传物质输送到细胞中,科学家们可以诱导细胞产生由mRNA编码的任何蛋白质。这种技术具有很大的潜力来发展疫苗或治疗诸如癌症的疾病,但是实现mRNA的有效递送是实现其临床转化的一大挑战。

以往人们无法确切知道mRNAs在何时何地被转译成蛋白质。该研究共同负责人、爱因斯坦医学院格鲁斯·利帕生物光子学中心副主管罗伯特·辛格说:“这种能力对研究疾病的分子基础非常关键,比如在神经退化过程中,脑细胞中的蛋白质合成失调会导致记忆缺失。”

蛋白质诞生的直接环节是核糖体“翻译”mRNA的过程。开始时,负责翻译的核糖体会慢吞吞地挪动到mRNA旁边,识别翻译的起始位置,再靠上去准备干活。在翻译的过程中,如果遇到了其他结合在mRNA上的其他蛋白,核糖体会像家里来了推销员一样,试图愤怒地把它赶走,然后继续完成翻译,最后在识别到停止信号——终止子之后,功成身退。

杰弗里.霍尔( Jeffrey Hall) 、迈克尔.罗斯巴什( Michael Robash)和迈克尔.杨(Michael Young)是幸运的,他们紧密合作,沿着正确的路线,取得了一个个的遗传发现。在果蝇中的发现,被证明也同样适用于高等植物、高等动物,看来,这种与生物钟有关的分子机制,在生命进化的长河中很早就开始流淌了。

同样,在生命科学研究领域也存在大量如同“黑洞”般的“暗物质”,他们存在于基因组中非编码区域,因此也被称为基因组 “暗物质”。尤其是面对人类基因组中大量存在的暗物质非编码区域时,我们对其知之甚少!

近日,麻省理工学院化学工程系研究人员从细胞将自身的mRNA转化为蛋白质的方式获得灵感,设计了一种合成体系用于mRNA输送,其效力比单独使用mRNA高4倍。

制造蛋白质的指令在细胞核基因中编码,指令会带来真实的蛋白质。这包括两个步骤:第一步叫做“转录”,由mRNAs“读取”基因DNA,然后这些mRNAs从细胞核出来进入细胞质,粘附到一种核糖体结构上,在这里进行第二步——蛋白质合成:以粘附在核糖体上的mRNAs为模板,构建蛋白质。

为了监视蛋白质的翻译进程,研究人员在mRNA终止子前方加上一段茎环序列——这个发夹状的序列能够结合带有细胞核定位信号的绿色荧光蛋白(GFP)。而在终止子后面,研究人员则加上一段序列,使之可以结合带有细胞核定位信号的红色荧光蛋白(RFP)。这两种荧光标记的存在仿佛给mRNA加上了一个“信号发射器”,信号灯的颜色和发光位置向研究人员汇报着目标的信息。

人类要再一次感谢果蝇这种重要的模式生物,它的奉献让人类一次次获得对生命认识的重大突破。

来自中国科学院的陈润生院士是非编码核酸研究领域的权威专家,其研究团队已经发现和解析了大量的非编码基因。陈润生院士认为,自上世纪90年代组学大数据出现后,整个生命医学已经发生了深刻的变化,但这个变化才刚刚开始。以下是陈润生院士的精彩解读。

凤凰彩票唯一官方网站 3

为了将转录可视化,辛格和同事利用了第一轮转录过程中的一个关键事件:核糖体要与mRNAs粘在一起,必须替换mRNAs上的一种RNA结合蛋白。他们合成了含有两个荧光蛋白mRNAs副本。在细胞核中,mRNAs有红绿两个蛋白标记显出黄色,进入细胞质后,会根据情况改变颜色。

凤凰彩票唯一官方网站 4技术路线示意图。当核糖体(黑色团块)将终止子(UGA)前方结合在mRNA上的绿色荧光标记“赶走”时,荧光信号会从原来的黄色变为红色,以此区分目标mRNA的翻译状态。图片来源:研究论文

在三位科学家的研究中,有一个重要概念的提出,这就是生物钟的转录翻译负反馈回路的形成。

转录本的四种命运

▲本研究的主要负责人Paula Hammond博士(图片来源:The Boston Globe)

本文由凤凰彩票平台手机版发布于凤凰彩票唯一官方网站科学,转载请注明出处:可提高mRNA疗法效率达4倍,陈润生院士

关键词: