科羅拉多大學(xué)的研究人員在Nature雜志上發(fā)表文章指出，一個以RNA結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的信號，能夠跨越不同生命類型數(shù)十億年的進化趨異。這一發(fā)現(xiàn)改變了人們對生命（細(xì)菌和真核生物）起始蛋白質(zhì)合成的基礎(chǔ)認(rèn)識。

長期以來，科學(xué)家們一直認(rèn)為細(xì)菌和真核生物中的翻譯起始信號是相互排斥的，這篇文章的通訊作者Jeffrey Kieft教授說。他的這項研究顯示，病毒感染真核細(xì)胞時使用的翻譯起始結(jié)構(gòu)，也能在細(xì)菌中起始蛋白合成。

世界上的生物可以被分成一個三域體系，包括真細(xì)菌域、古細(xì)菌域和真核生物域。從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的基因表達中心法則，普遍適用于所有的生物。然而，不同生物域的基因表達存在著根本上的機制差異。

植物、動物和真菌都屬于真核生物，真核細(xì)胞擁有一個包裹在膜中的細(xì)胞核。但細(xì)菌等原核生物不具有這種結(jié)構(gòu)。細(xì)菌和真核生物用來起始蛋白質(zhì)合成的標(biāo)準(zhǔn)分子信號是不能兼容的。不過，翻譯機器核糖體的核心結(jié)構(gòu)和構(gòu)象動態(tài)其實相當(dāng)古老而保守。

“我們想知道是否可能繞過生物域的特有機制，找到一個能夠通用的信號，”Kieft說。

研究人員在一種感染真核細(xì)胞的病毒中，獲得了RNA的核糖體內(nèi)部進入位點（IRES）。研究顯示，這種IRES RNA可以在活細(xì)菌中起始蛋白質(zhì)翻譯。此外，研究人員還解析了IRES RNA與細(xì)菌核糖體結(jié)合時的晶體結(jié)構(gòu)，分辨率達到3.8 Å。研究表明，盡管細(xì)菌和真核生物的核糖體存在差異，但IRES可以與它們結(jié)合并起始翻譯過程。

英屬哥倫比亞大學(xué)的副教授Eric Jan在Nature上以“Molecular biology: Signals across domains of life”為題，闡述了自己對這項研究的見解。“這是一個驚人的發(fā)現(xiàn)，首次展示RNA結(jié)構(gòu)所蘊含的良性信號能夠在不同的生物域（真核生物和原核生物）促使蛋白合成。”