新研究揭示了布氏錐蟲RNA編輯機(jī)制

布氏錐蟲（Trypanosoma brucei）是一種單細(xì)胞致病寄生蟲，可以引起非洲睡眠病。布氏錐蟲的基因表達(dá)機(jī)制獨(dú)特而復(fù)雜，其中一項(xiàng)引人注目的機(jī)制是RNA編輯。RNA編輯是一種通過改變轉(zhuǎn)錄過程中的mRNA序列來產(chǎn)生功能多樣性蛋白質(zhì)的過程。

美國波士頓大學(xué)的分子生物學(xué)家Ruslan Afasizhev和Inna Afasizheva，夫妻二人已經(jīng)合作研究了幾十年。他們共同發(fā)表了數(shù)十篇關(guān)于單細(xì)胞致病寄生蟲---布氏錐蟲（Trypanosoma brucei）---線粒體DNA和RNA機(jī)制的論文。如今，在一項(xiàng)新的研究中，他們詳細(xì)介紹了一種叫做RNA編輯的神秘過程，并可能有助于治療一種致命疾病。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2023年7月7日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Structural basis of gRNA stabilization and mRNA recognition in trypanosomal RNA editing”。Afasizhev和Afasizheva與美國加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)歐文分校和中國上海科技大學(xué)的合作者一起，在這篇論文中，**確定了容納向?qū)?/span>RNA（guide RNA, gRNA）鏈并允許gRNA鏈與mRNA接觸的分子機(jī)器的結(jié)構(gòu)。

確定這些細(xì)胞機(jī)制可能為科學(xué)家們提供治療非洲昏睡病（一種由布氏錐蟲引起的疾病）的重要信息。非洲昏睡病由攜帶這種寄生蟲的采采蠅傳播，通常是致命的，許多現(xiàn)有的治療方法都存在安全隱患，因此分子研究對藥物開發(fā)尤為重要。

Afasizheva說，“如今我們可以開始更廣泛的研究了。因?yàn)槿缃裎覀兇_切地知道了蛋白如何與 RNA 相互作用。”

Afasizhev說，“如果我們能找到抑制這種RNA編輯過程的方法，就能在不傷害人體細(xì)胞的情況下殺死這種寄生蟲。”

RNA 研究取得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步，研究細(xì)胞內(nèi)部的技術(shù)也是如此。如今，這對夫婦的團(tuán)隊(duì)使用低溫電鏡和分子方法來詳細(xì)了解 RNA 編輯。

利用這種技術(shù)，這項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)一種名為“編輯體（editosome）”的蛋白復(fù)合物負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)由 gRNA 引導(dǎo)的變化，這些變化以一連串尿嘧啶插入和缺失的形式發(fā)生。在布氏錐蟲體內(nèi)，RNA 編輯有一個(gè)重要作用：修復(fù)斷裂的基因。DNA中的突變在這種寄生蟲中非常常見，因此即使遺傳密碼無法讀取，經(jīng)過編輯的 mRNA 也能成為細(xì)胞的一個(gè)功能部分。

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