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研究RNA结构和功能的新方法
日期:2015年09月06日 信息来源:深圳市纽邦生物科技点击率:1800
       最近,德国柏林自由大学和法国斯特拉斯堡大学的科学家,开发出一种新方法,可为核糖核酸(RNA)的功能研究,提供更详细的结果,并且与以前的方法相比,这种方法更划算、更容易操作。所谓的功能性RNA,对于几乎所有的细胞和细胞过程(例如,结合蛋白或执行催化过程),都是非常重要的。包括生物信息学研究员Max von Kleist的一个国际研究小组,产生了突破性的研究结果,可促进某些阻止有害病毒增殖的药物的开发。这项研究结果以“Mutational interference mapping experiment (MIME) for studying RNA structure and function”为题,发表在最近的《Nature Methods》。延伸阅读:Nucl Aci Res:简化RNA结构分析的新方法。生物通 www.ebiotrade.com 

      长期以来,分子生物学家认为,RNA是一种短命的存储介质。DNA(脱氧核糖核酸)——每个生物体的蓝图,被转录成RNA,然后RNA被翻译成蛋白质,在身体中发挥一定的功能。随着非编码RNA的发现,科学家们越来越认识到,不同类型的RNA在功能上是活跃的,几乎可以调节细胞功能的各个方面。在分子水平上,RNA可以与DNA结合,抑制基因片段,结合其他RNA或者它也可能结合蛋白质,激活或抑制它们。此外,RNA本身可以具有酶活性的,即它能催化生化反应。

      该研究小组开发了一种分子生物学方法——MIME(突变干扰映射实验),来详细地研究RNA与其各自互动合作伙伴的相互作用。科学家选择了一种渐进的方法:被分析的RNA是随机变异的,因此产生了一个随机变异的RNA库。将一个互动合作伙伴(如蛋白质)添加到这个库中,以便根据相互作用产生选择压力。由此产生的RNA库——根据功能性(例如,蛋白质结合与非结合)而分离的,采用新一代技术进行了测序。这样,研究人员获得了每一种基因突变的数据,以及在RNA任何位置的精确基因突变频率。通过生物信息学研究员Max von Kleist开发的数学和统计计算,每一个可能突变的功能性后果是可以量化的。研究人员还可以确定RNA的哪一部分和结构配置,可引起所研究的功能。

      MIME方法对于病毒复制研究来说是一个突破。许多最具威胁性的疾病,都是由所谓的RNA病毒传播的,如HIV、流感病毒和丙型肝炎病毒。它们的共同点是,基因组不包括DNA,而是RNA。使用MIME,科学家可以确定,一种病毒的遗传物质在其复制周期结束时,是如何被纳入新生病毒粒子的。这对医疗实践有很大的意义:如果有可能停止这一过程,例如,通过引入治疗性RNA(互补),病毒就可能变成无害的。生物通 www.ebiotrade.com 
      目前,许多RNA为基础的疗法正在调查当中。MIME方法可帮助确定合适的RNA片段,因而对这类研究做出了重大的贡献。该方法还提供了有关“哪些基因突变有病毒耐受性,哪些基因突变没有耐受性”的信息,这对于设计治疗性RNA,是非常有用的。

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