倾斜的mRNA的表达蛋白质生产的好音乐

发现普遍存在的差距在mRNA的表达组件molecules-something以为不会发生的科学家称他们已经发现有趣的表达模式表明意想不到的信使rna分子内某些区域的功能。

”我们发现的不平衡比率mRNA的表达两个部分,一个携带一种蛋白质的代码,不,不会出现随机发生,”资深作者玛丽•海因斯说一名研究助理教授。“我们怀疑这些倾斜率可以作为一种机制来调节蛋白的生产,特别是在胚胎发育成人也。”

研究者的关注区域内信使RNA,结果是直接从基因转录然后翻译成蛋白质。转录后,每个mRNA分子具有中间一个编码序列,蛋白质的指令。编码序列的两翼是两部分不继续使蛋白质:3的翻译区(UTR)和5 ' UTR,名字来源于糖骨干。长期以来人们一直认为所有三个粘在一起在一个信使rna分子。

使用一种称为翻译的技术开发的洛克菲勒核糖体亲和纯化(陷阱),海因斯的团队分离纯化mRNA胚胎多巴胺神经元的老鼠。使用浏览器显示该地区的mRNA表达,他们得出了一个惊人的观察,多巴胺神经元的基因数量显示丰富的表达3 'utr信使rna序列并没有表达这些mRNA的编码区。这是真实的,例如,两个基因的袜家庭,Sox11 Sox12,来帮助确定在开发过程中细胞的命运。

这与普通思维,一旦一个信使rna转录基因的5’和3’utr和编码区域作为一个单元,直到蛋白生产和信使rna降解。

早期研究指出类似的差异,但没有探索生物的影响和它的数据没有得到广泛的关注。海因斯和她的同事们把下一步,问:为什么一个细胞会丰富层次的3 ' UTR序列和编码序列,因为蛋白质编码序列不能没有?

验证结果和理解如果这是局限于多巴胺神经元,发展,或神经系统,该团队使用绿色探针标记编码序列和红色标记的3’utr 19基因在胚胎和成年组织。

“基于理解之前,预期,每个细胞的组织都应该显示为黄色,当两者都表示,或黑色,也不是的时候,“海因斯说。“但令我们吃惊的是,当我们检查Sox11 mRNA在大脑中我们发现许多神经元,红色,或表达主要UTR,以及许多绿色,或表达主要是编码序列”。

他们继续表示,这是适用于每一基因他们检查和微分表达式UTR和编码序列发生在胚胎,成人,以外的神经系统。甚至广泛表达基因,如β-肌动蛋白,蛋白质所必需的细胞运动和结构,显示UTR和编码序列表达的差异,他们发现。

时考虑到蛋白表达,他们发现表达率越高的3’UTR编码序列,较低水平的protein-suggesting高水平的3 ' UTR可能以某种方式参与拒绝拨蛋白的生产。然而,目前还不清楚这如何发生,海因斯说。

接下来,他们重新关注发展中多巴胺神经元,他们发现的九千个基因是活跃的。在纽约基因组中心的帮助下,他们比较高的基因的生物功能UTR-to-coding序列比反对那些类似的比率。许多high-UTR基因扮演角色专门开发,而相当比例的基因更经常参与一般的细胞过程。

“在开发过程中神经元可能需要表达某种基因,但只有一个特定的数量。要么过多或过少可能是有害的,导致不可逆转的命运变化。所以,我们认为这可能是一个精细的机制滴定的蛋白质水平从一个活跃的基因,”海因斯说。

因为研究RNA的表达可以依靠在utr序列,编码部分,或者两者兼有,他们可能会失去必要的信息,她说。“展望未来,我认为当一个RNA序列实验表明基因高表达,研究人员想要仔细看看这两个组件的相对水平得到更准确的照片被表达的是什么。”