mRNA是DNA和蛋白質(zhì)生產(chǎn)之間的橋梁。當(dāng)mRNA將DNA的遺傳信息帶出細(xì)胞核時(shí)，需要去除非編碼片段，將剩下的片段拼接在一起。這個(gè)剪切過(guò)程是非常關(guān)鍵的，至少15%的人類(lèi)疾病與剪切錯(cuò)誤有關(guān)，包括一些癌癥和神經(jīng)退行性疾病。

芝加哥大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，兩種RNA解旋酶在剪切的質(zhì)量控制中起到了關(guān)鍵作用。它們會(huì)給RNA施加張力，以避免錯(cuò)誤位點(diǎn)的剪切。這項(xiàng)發(fā)表在Cell雜志上的研究改變了人們過(guò)去對(duì)RNA解旋酶的認(rèn)識(shí)。這種酶不僅能沿著RNA移動(dòng)和解旋，還能拉動(dòng)RNA調(diào)控剪切位點(diǎn)的選擇。

“這些酶可以起到校讀作用，通過(guò)在一定距離施加壓力，把不夠好的位點(diǎn)從剪接體抽出來(lái)，”文章的資深作者，芝加哥大學(xué)的Jonathan Staley教授說(shuō)。

Staley及其同事此前的工作表明，RNA解旋酶Prp16和Prp22可以起到校讀RNA剪切的作用，現(xiàn)在他們終于闡明了這兩種酶的作用機(jī)制。研究顯示，Prp16和Prp22并不是沿著RNA移動(dòng)然后直接把錯(cuò)誤位置的剪接體擠下去，它們不需要到錯(cuò)誤位置去直接起作用。這兩種酶其實(shí)是把錯(cuò)誤的位點(diǎn)從剪接體拉走。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，Prp16和Prp22幫助剪接體尋找和選擇剪切位點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)可變剪切。“這些解旋酶可以阻止一個(gè)位點(diǎn)的剪切，同時(shí)促成另一個(gè)位點(diǎn)的剪切，”Staley指出。“這是首次發(fā)現(xiàn)解旋酶像可變剪切因子一樣起作用，讓一個(gè)基因產(chǎn)生不同的蛋白產(chǎn)物。”

前不久，一個(gè)跨國(guó)團(tuán)隊(duì)首次對(duì)選擇性剪切進(jìn)行了大規(guī)模的系統(tǒng)性研究。他們?cè)?/span>Cell雜志上發(fā)表文章指出，同一個(gè)基因編碼的蛋白質(zhì)異構(gòu)體常常承擔(dān)著截然不同的作用，不論它們結(jié)構(gòu)上有多么相似。南方醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院（南方醫(yī)院）的Xinping Yang博士是這篇文章的共同第一作者。

2014年12月Cell雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，微小的基因片段microexon會(huì)影響神經(jīng)系統(tǒng)中的蛋白互作。神經(jīng)元通過(guò)選擇性剪切使用microexon，microexon拼接到mRNA上生成神經(jīng)系統(tǒng)必需的一些蛋白。這一過(guò)程如果出現(xiàn)異常，神經(jīng)系統(tǒng)的功能就會(huì)受到重要影響。這一發(fā)現(xiàn)位讓人們開(kāi)辟了研究自閉癥病因的新途徑。

在健康細(xì)胞中，選擇性剪切是受到嚴(yán)格調(diào)控的正常生理活動(dòng)。U2AF作為參與前體mRNA剪接的重要輔助因子，一直是相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。不過(guò)，關(guān)于U2AF在哺乳動(dòng)物基因組中的功能，還有許多基礎(chǔ)問(wèn)題有待解決。2014年10月武漢大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在Nature Structural & Molecular Biology雜志上發(fā)表文章，解析了U2AF在人類(lèi)基因組中的作用機(jī)制。