近日發(fā)布開放閱讀期刊《細(xì)胞報(bào)告》（Cell Reports）雜志上的一項(xiàng)新研究揭示一些RNA分子大部分時(shí)間都處于休眠狀態(tài)，而并非是在細(xì)胞中自動(dòng)地執(zhí)行它們確立的工作任務(wù)傳遞蛋白質(zhì)構(gòu)建指令。

上接：Cell Reports：新RNA現(xiàn)象挑戰(zhàn)經(jīng)典教條

在2009年，他和同事們報(bào)告了對(duì)細(xì)胞體中兩種酶的發(fā)現(xiàn)，它們使得mRNA加帽完全發(fā)生在細(xì)胞核之外，轉(zhuǎn)而在細(xì)胞質(zhì)中。

在當(dāng)前的研究中，Schoenberg試圖確定這一加帽程序的生理學(xué)意義。研究人員設(shè)計(jì)了一種方法在實(shí)驗(yàn)室中阻斷細(xì)胞內(nèi)的胞質(zhì)加帽，然后觀察了超過55,000個(gè)RNAs的變化。

干擾細(xì)胞質(zhì)加帽揭示了細(xì)胞中有可能存在兩種不同類型的信號(hào)通路——一些mRNAs沒有帽子仍舊是穩(wěn)定的，而另一些沒有帽子會(huì)被迅速摧毀。這一結(jié)果表明mRNAs有可能在細(xì)胞質(zhì)中丟失了它們的帽子，在某一點(diǎn)重新加上。用進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，研究人員確定了只有一些mRNAs在細(xì)胞體中丟失了它們的帽子。

Schoenberg 說：“并非所有特異的信息都是脫掉帽子的，只是一部分信息。我們希望證實(shí)我們已經(jīng)在細(xì)胞中脫掉了RNAs的帽子，且它們并沒有降解。這意味著他們那樣被保存了。”

這一發(fā)現(xiàn)給出了一些暗示關(guān)于這一現(xiàn)象有一種更高的規(guī)則，一些mRNAs蓄意地停止在一種脫帽的狀態(tài)，且不會(huì)被細(xì)胞內(nèi)的酶所降解。它還提出由于加帽事件在細(xì)胞體中的變化，來自基因的信號(hào)有可能會(huì)經(jīng)歷改變，使得兩種或更多的蛋白由相同的mRNA生成，一種相比另一種短。

“我們一直認(rèn)為一種基因會(huì)產(chǎn)生一種mRNA來生成一種蛋白質(zhì)。然而我們的發(fā)現(xiàn)使得我們懷疑是否多個(gè)蛋白質(zhì)有可能是由經(jīng)歷了細(xì)胞質(zhì)中脫帽和重新加帽的信使RNAs生成，”Schoenberg說。

研究人員利用生物信息學(xué)技術(shù)確定了哪些基因正在制造細(xì)胞質(zhì)中以脫帽和重新加帽狀態(tài)存在的mRNAs。其中包括了那些控制一些細(xì)胞生存最基本元件的基因：它們決定細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和RNAs的定位，也許最重要的是有絲分裂細(xì)胞周期——細(xì)胞分裂的部分過程。

Schoenberg 說：“這并不是隨機(jī)的，而是非常特異的。有一些特異的mRNAs家族以這種方式受到調(diào)控，且對(duì)于蛋白質(zhì)和表達(dá)和調(diào)控方式存在影響。”

作為一個(gè)例子，他提到了神經(jīng)元如何跨過廣闊的距離將信使傳遞至其他神經(jīng)細(xì)胞。眾所周知，舉例來說當(dāng)mRNAs從脊髓向指尖移動(dòng)之時(shí)，mRNAs特異維持在一種靜息的狀態(tài)，直至到達(dá)指尖它們才會(huì)隨后激活生成新蛋白。

“mRNA保持靜息的條件是什么？有可能它們沒有戴帽，如果沒有的話，它們就不能被翻譯?；蛟S在神經(jīng)元中細(xì)胞質(zhì)加帽是一種使信息恰好在正確時(shí)間被翻譯的功能，”Schoenberg說。

或者，就癌癥來說：“如果發(fā)生的事情之一是你正在生成縮短的蛋白質(zhì)而非全長(zhǎng)蛋白質(zhì)，且蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)部分在縮短蛋白質(zhì)中丟失，又將會(huì)怎樣？如果這是真的，你能夠干擾這一過程，因此干擾惡性腫瘤嗎？”

現(xiàn)在，這些科學(xué)家們只能推測(cè)這一意料之外的生物學(xué)過程的真正意義。Schoenberg實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃在一種乳腺癌細(xì)胞系中更充分地研究這一現(xiàn)象。