當(dāng)大部分基因完成轉(zhuǎn)錄后，初級(jí)轉(zhuǎn)錄的RNA并不會(huì)直接翻譯為蛋白質(zhì)，它們還必須進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后修飾。RNA剪切是其中一個(gè)關(guān)鍵性的過(guò)程。RNA剪切就是將RNA上屬于非編碼區(qū)的內(nèi)含子除去將剩余的外顯子序列拼接在一起，最終形成成熟的信使RNA(mRNA)的加工過(guò)程。

    多年來(lái)研究人員一直致力于揭示剪切過(guò)程中的分子機(jī)制，近日賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了剪切過(guò)程中一個(gè)熟悉的元件的新功能。研究論文發(fā)表在世界知名的《自然》（Nature）雜志上。

    在新研究中，賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授Gideon Dreyfuss和他的同事們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在剪切過(guò)程中關(guān)鍵的元件U1在基因表達(dá)中發(fā)揮著同樣重要的作用：可防止轉(zhuǎn)錄過(guò)程提早終止，確?；蛐蛄修D(zhuǎn)錄為完整的RNA轉(zhuǎn)錄本。

    正如Dreyfuss所說(shuō)：“U1對(duì)轉(zhuǎn)錄組（特定細(xì)胞在某一功能狀態(tài)下所能轉(zhuǎn)錄出來(lái)的所有RNA的總和，包括mRNA和非編碼RNA。）起著監(jiān)護(hù)的作用?！?/P>

    小核糖核蛋白(snRNPs)是一種RNA與蛋白質(zhì)的復(fù)合物，參與剪切反應(yīng)的snRNPs包括U1、U2、U4、U5和U6。snRNPs能夠識(shí)別剪切位點(diǎn)，將內(nèi)含子切除，并將剩余的外顯子序列連接在一起。Dreyfuss的研究小組曾證實(shí)SMN蛋白對(duì)于snRNPs的裝配至關(guān)重要。SMN缺陷會(huì)導(dǎo)致機(jī)體snRNPs水平改變以及異常的剪切，是常見(jiàn)的神經(jīng)變性疾病脊髓性肌萎縮（SMA）的重要病因。

    SMN缺陷在不同的程度上影響著所有的snRNPs。Dreyfuss的研究小組希望弄清楚僅發(fā)生一種snRNP缺失時(shí)對(duì)機(jī)體的影響。他們首先將研究焦點(diǎn)放在了U1上。

    研究人員期待在除去U1后他們能夠檢測(cè)到非剪切RNA轉(zhuǎn)錄本增多，試驗(yàn)觀察的結(jié)果確實(shí)與預(yù)期的相符。然而，除此之外研究人員還驚訝地發(fā)現(xiàn)大多數(shù)基因生成了非常不同的轉(zhuǎn)錄本?；虻霓D(zhuǎn)錄突然性地過(guò)早地終止，其位點(diǎn)通常在距離基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)不遠(yuǎn)的地方。

    當(dāng)研究人員對(duì)截短的RNAs末端進(jìn)行測(cè)序時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)RNA被過(guò)早的剪切，并標(biāo)記上了一個(gè)長(zhǎng)的腺嘌呤序列。腺嘌呤序列是RNA剪切和多聚腺苷酸化的標(biāo)志，正常位于基因RNA轉(zhuǎn)錄本的末端。U1缺失導(dǎo)致剪切和多聚腺苷酸化反應(yīng)過(guò)早地啟動(dòng)。

    Dreyfuss說(shuō)：“這表明U1的正常功能除了參與剪切，還確保了RNA聚合酶合成完整的轉(zhuǎn)錄本后才啟動(dòng)剪切和多聚腺苷酸化反應(yīng)?！毖芯咳藛T提出了一種U1與初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄本結(jié)合的模型，即U1通過(guò)緊跟著移動(dòng)的聚合酶復(fù)合物阻礙剪切和多聚腺苷酸化反應(yīng)。同時(shí)也揭示了有雙重功能的U1相對(duì)于細(xì)胞內(nèi)其他的snRNPs.數(shù)量更多的原因。

    “RNA在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中一直處于剪切和多聚腺苷酸化反應(yīng)的威脅下，U1 snRNP對(duì)這一反應(yīng)發(fā)揮抑制作用，確?；蛐蛄心軌蜣D(zhuǎn)錄為完整的RNA轉(zhuǎn)錄本，”Dreyfuss說(shuō)。