本周又有一期新的Science期刊(2016年11月11日)发布,它有哪些精彩研究呢?让小编一一道来。
1.Science:RNAi是细胞静止所必需的
如今,在一项新的研究中,在美国冷泉港实验室教授Robert A. Martienssen的领导下,研究人员提供证据支持一种理论:所有细胞内促进它们复制它们的DNA的机制和能够让它们将它们的DNA转录为RNA的机制之间存在竞争。Martienssen说,“它是一种不得不管理的内在性选择,解释了我们的细胞机器在任何给定的时间正在做的许多事情。”
Martienssen团队报道的证据是作了一下改变,将关注点放在大多数处于沉默状态的细胞---处于静止状态的细胞---后的结果。博士后研究员Benjamin Roche开展实验,首次证实除非一种被称作RNA干扰(RNAi)的表观遗传机制启动并运行,不然大多数细胞不能够在静止状态下存活。RNAi和其他表观遗传过程在不改变遗传密码的情形下,诱导特异性的基因在何处和何时表达发生变化。
利用简单的粟酒裂殖酵母细胞作为一种模式系统,研究人员发现缺乏RNAi的酵母细胞突变体不能够进入、维持或退出静止状态。缺乏RNAi的酵母仅在它们处于分裂的过程中才能够存活。
当一种细胞退出细胞周期因而离开繁殖状态时,它需要经过重编程以便进入静止状态。它们的重编程部分上是通过RNAi完成的,其中RNAi通过导致一种RNA聚合酶物理上从双螺旋DNA上脱离下来而让基因发生沉默,而这种RNA聚合酶是在早些时候附着到基因组DNA上的,以便将它翻译为编码蛋白的mRNA。
RNA集合酶存在多种形式。在进入细胞周期的细胞中,RNA聚合酶II的释放也具有促进细胞产生被称作异染色质的高度浓缩区的作用。在高等有机体中,RNAi是一种更加复杂的一旦建立这种异染色质就对它进行沉默的表观遗传复合体中的一部分。在缺乏RNAi或RNAi失去功能的细胞中,正常情形下沉默的异染色质会被激活。
这项新研究证实缺乏RNAi的细胞不能够精确地进入或维持静止状态,这是因为异染色质区域失去控制,最终杀死细胞本身。
Martienssen说,“我们通过遗传分析发现RNAi不仅与形成和调节异染色质的RNA聚合酶II相互作用,而且也发现在静止细胞中,正是这种RNAi诱导的RNA聚合酶I---另一种在转录期间有活性的酶---释放能够让静止细胞维持它们的静止状态。”
特别地,释放来自rDNA占据的遗传物质区域中的RNA聚合酶I才是关键之所在。rDNA是编码协助组成核糖体的RNA的DNA片段。与编码异染色质的DNA非常相类似的是,rDNA是高度重复性的,而且在整个基因组中存在许多拷贝。RNAi释放来自rDNA区域的RNA聚合酶I,并且通过这样做,阻止在维持静止期间异染色质过度积累。
2.Science:利用定制的淀粉样蛋白捕获肿瘤
在研究十年之后,比利时开光实验室(Belgian Switch Laboratory, VIB/KU Leuven)揭示出一种新的定制分子通过淀粉样蛋白形成机制,抑制一种经良好验证过的癌症促进物。这项研究证实淀粉样蛋白结构能够被用来合理地开发一种新类型的能够抵抗一系列疾病的生物技术分子。下一步就是将这种突破性技术(被称作Pept-in)转化为给病人带来的直接益处。
这种新技术的首个验证结果是vascin,即靶向一种众所周知的癌症靶标的定制淀粉样蛋白。简言之,vascin侵入细胞,诱导它的靶蛋白VEGFR2形成蛋白聚集物。这些聚集物是VEGFR2蛋白开始粘附在一起的结果,从而使得该蛋白没有功能性。鉴于VEGFR2在某些癌症的存活中起着至关重要的作用,它的失活会杀死癌细胞和阻止肿瘤生长。