作为波士顿大学的分子生物学家,Ruslan Afasizhev和Inna Afasizheva这对夫妻已经携手合作了数十年。他们共同发表了多篇论文,专注于研究一种名为布鲁氏锥虫的单细胞致病寄生虫的线粒体DNA和RNA机制。经过多年的努力,他们在《科学》杂志上发表了最新的研究成果,详细阐述了一种被称为RNA编辑的神秘过程,这一过程可能为治疗一种致命疾病提供帮助。
在他们的最新研究中,Afasizhev和Afasizheva,以及来自加州大学洛杉矶分校、加州大学欧文分校(UCI)和上海科技大学的合作者,首次揭示了分子机器的结构,这些机器能够容纳gRNA链,并使其与mRNA结合。
了解这些细胞机制为科学家们提供了治疗由锥虫引起的非洲昏睡病的重要信息。这种疾病由携带寄生虫的采采蝇传播,通常是致命的,且许多现有的治疗方法存在安全隐患,因此分子研究在药物开发中显得尤为重要。
“现在我们可以开始更广泛的研究,”波士顿大学亨利·M·戈德曼牙科医学院的分子和细胞生物学副教授阿法西热娃表示。“因为我们现在确切地知道蛋白质是如何与RNA相互作用的。”
“如果我们找到一种抑制编辑过程的方法,我们就可以在不损害人体细胞的情况下消灭寄生虫,”阿法泽夫说,他也是波士顿大学乔巴尼亚和阿维迪安医学院的生物化学教授,参与了这篇论文的撰写。
RNA研究取得了显著进展,细胞内部技术的发展同样显著。如今,这对夫妇的团队利用低温电子显微镜和分子方法深入探讨RNA编辑的细节。
通过这项技术,他们的最新研究发现,一种称为编辑体的蛋白质复合物在gRNA的指导下协调变化,这种变化发生在尿苷(RNA的一种化学成分)的插入和删除过程中。在锥虫中,RNA编辑的主要目的是修复断裂的基因。由于寄生虫中DNA突变非常普遍,即使遗传密码不可读,编辑后的mRNA仍然能够成为细胞的功能部分。
RNA编辑在几乎所有具有细胞核和线粒体的生物体中调节着许多细胞过程。然而,Afasizhev指出,不同生物中的RNA编辑机制并无共同之处,这表明这些机制是为不同物种的不同目的而进化的。因此,锥虫的RNA编辑机制成为阻止寄生虫引发疾病的一个有吸引力的治疗靶点,因为它不会干扰人类细胞。现在,他们已经了解了锥虫体内RNA编辑的独特蛋白质结构,接下来的研究阶段是确定在细胞中引发反应的酶。
“下一个问题是这些反应是如何发生的,这些酶是如何到达底物的,以及它们是如何完成改变RNA序列的伟大工作的,”Afasizheva说。
她和Afasizhev希望吸引更多学生加入他们的实验室,接受自己领域的技术进步,并像他们一样继续解决这个复杂的难题。
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我是5664玩的签约作者“伍路喧”!
希望本篇文章《分子生物学家确定了理解致病寄生虫中RNA编辑的框架》能对你有所帮助!
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