研究发现RNA能调节DNA的转录方式 对药物设计具有重大意义

芝加哥大学的一组科学家发现了一种以前不为人知的基因表达方式。最新的研究显示，RNA本身可以调节DNA的转录方式，而不是单向地从DNA到RNA再到蛋白质。这一发现对我们理解人类疾病和药物设计具有重要意义。

“这似乎是一条我们不知道的基本途径。任何时候，它都有望开辟全新的研究和探索方向，”世界著名化学家Chuan He教授说。

人体是现存最复杂的机械构造之一。每次你挠一下鼻子，都是在进行比任何火箭飞船或超级计算机更复杂的活动。我们花了几个世纪的时间来解构它是如何工作的，每一次有人发现一种新的机制，就会有更多关于人类健康的谜团产生，新的治疗方法就会出现。

例如，2011年，Chuan He发现了一种名为可逆RNA甲基化的特殊过程，开辟了研究的新途径。

我们许多人都记得，在学校曾学习到这是一个有序的过程：DNA被转录成RNA，然后RNA生成蛋白质，完成活细胞的实际工作。但实际上并非这么简单。

Chuan He的研究小组发现，一种被称为信使RNA的分子，以前被称为携带DNA指令到蛋白质的简单信使，实际上正在对蛋白质的产生影响。这是通过一种可逆的化学反应，称为甲基化;他的关键突破是证明甲基化是可逆的。这不是一次性的、单向的，而是可以被擦除和逆转。

Chuan He说:“这一发现使我们进入了RNA修饰研究的现代时代，在过去几年里，RNA修饰研究确实取得了爆炸性进展。”“这就是这么多基因表达受到严重影响的原因。它影响着广泛的生物过程——学习和记忆，昼夜节律，甚至是细胞如何将自己区分为，比如说，血细胞和神经元这样最基本的东西。”

Chuan He的团队还识别并鉴定了一些识别甲基化mRNA并影响目标mRNA稳定性和转译的“阅读蛋白”。

但当实验室用老鼠来研究其机制时，开始发现信使RNA甲基化并不能完全解释他们所观察到的一切。

这也反映在其它实验中。Chuan He说:“来自社区的数据表明，还有一些其它的东西，一些我们错过了的极其重要的东西，对许多早期发展事件以及癌症等人类疾病产生了严重影响。”

他的团队发现一组称为染色体相关调节RNAs，或称为carRNAs，使用相同的甲基化过程，但这些RNA不编码蛋白质，也不直接参与蛋白质翻译。相反，他们控制DNA本身的储存和转录方式。

“这对基础生物学有重大意义。” Chuan He说，“它直接影响基因转录，而不仅仅是一小部分。它可以引起全球染色质的变化，并影响我们研究的细胞系中的6000个基因的转录。”

他看到了在生物学，尤其是人类健康方面的重大意义——从识别疾病的遗传基础到更好地治疗病人。

Chuan He说:“有几家生物科技公司正在积极开发针对RNA甲基化的小分子抑制剂，但是目前，即使我们成功地开发出了治疗方法，我们也没有一个完整的机械图来解释究竟发生了什么。”“这提供了一个巨大的机会，来帮助指导抑制剂测试的疾病适应症，并为药物提供新的机会。”

他说，这一突破仅仅是个开始。“我认为这代表了一种观念上的转变。”他说，“像这样的障碍很难打破，但一旦你打破了，一切都从那里开始了。”

原文来源：https://phys.org/news/2020-01-discovery-gene.html