当你从苔藓DNA修复系统转移到人类细胞?
如果一切是顺利进行活细胞,基因信息必须是正确的。但不幸的是,DNA中的错误积累随着时间的推移,由于突变。陆地植物已经开发出一种奇特的修正模式:他们不直接提高基因组中的错误,而是精心在每个记录。波恩大学的研究人员从莫斯Physcomitrium移植这个校正机械金属盘进入人类细胞。令人惊讶的是,校正器开始工作,但根据自己的规则。研究结果已经发表在《“核酸的研究”。
在活细胞中,有很多的交通像大型建筑工地:在陆地植物,蓝图的形式存储不仅在细胞核DNA,而且在细胞的发电厂(线粒体)和光合作用单位(叶绿体)。这些蓝图包含建筑说明蛋白质,使代谢过程。但如何转嫁在线粒体和叶绿体蓝图信息?这是通过创建记录(RNA)所需的部分的蓝图。然后使用这些信息来产生所需的蛋白质。
随着时间的推移积累错误
然而,这个过程并不完全顺利运行。随着时间的推移,DNA突变造成错误积累,必须纠正为了获得完美的功能蛋白质。否则,工厂的能源供应将会崩溃。乍一看,修正策略似乎相当官僚:而不是直接改善错误蓝图——DNA——他们清理的很多记录通过所谓的RNA编辑流程。
凸版印刷相比,这就像手工纠正每个单独的书,而不是提高印刷板。“为什么活细胞做这项工作,我们不知道,”博士说Mareike Schallenberg-Rudinger研究所的细胞和分子植物学(IZMB)在波恩大学。“据推测,这些突变增加植物在进化过程中从水蔓延到土地。”
2019年,IZMB Volker努博士教授领导的研究小组成功地移植RNA编辑流程的苔藓Physcomitrium金属盘到细菌大肠杆菌。结果表明,修复蛋白质的苔藓也可以修改这些细菌的RNA。
现在,研究人员从细胞和分子植物学研究所的教授奥利弗·j·格鲁斯博士领导的研究小组从波恩大学遗传学研究所已经一步:他们把RNA编辑从苔藓机械到人类细胞系标准,包括肾脏和癌症细胞,例如。“我们的研究结果表明,陆地植物校正机制在人类细胞中同样适用,”报告Elena Lesch第一作者。“这是未知的。”
但这还不是全部:RNA编辑机器PPR56 PPR65,也只有在线粒体的苔藓,介绍核苷酸的变化在人类细胞中细胞核的RNA转录。
超过900的目标
令人惊讶的是,该研究小组,PPR56使超过900点的变化在人类细胞的攻击目标。苔藓,另一方面,这个RNA校正器只负责两个修正网站。”There are many more nuclear RNA transcripts in human cells than mitochondrial transcripts in the moss," explains Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger. "As a result, there are also many more targets for the editors to attack." Although the editors follow a particular code, at this stage, it is not yet possible to accurately predict where the editing machines will make changes in human cells.
然而,在人类细胞也提供了丰富的RNA编辑目标有机会找到更多关于校正的基本机制的进一步研究。这可能是诱导的基础方法的非常具体的变化在人类细胞中RNA的校正。“如果我们能正确的错误的网站与RNA编辑方法遗传密码,这也可能为遗传性疾病的治疗提供起点,“Schallenberg-Rudinger说,展望未来。”,是否有效还有待观察。”
参考:Lesch E,先令MT,布兰诺年代,et al。植物线粒体RNA编辑因素可以执行目标C-to-U编辑在人类细胞中核记录。核酸Res。2022:gkac752。doi:10.1093 / nar / gkac752
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