核糖核酸有毒導致Neurodegenerative 疾病?

擴展在前期研究執行了在賓夕法尼亞大學, Penn 生物學家確定了那有毛病的核糖核酸, 創建變化, 含毒物蛋白質的圖紙, 對neurodegenerative 混亂系列貢獻在人。

南希Bonini 、教授在生物的部門在Penn 和調查員霍華德・休斯醫療學院, 和她的小組早先表示, 對ataxin-3 蛋白質編碼, 負責任對被繼承的neurodegenerative 混亂Spinocerebellar 不整齊類型3, 或SCA3 的基因, 可能導致疾病在式樣有機體果蠅。SCA3 是一個人的疾病組以polyglutamine 重複疾病著名, 包括Huntington’s 疾病。早先研究建議, 疾病由含毒物polyglutamine 蛋白質主要造成由基因輸入。

當前研究, 出現在日記帳本質, 顯示出, 有毛病的核糖核酸, 圖紙為含毒物polyglutamine 蛋白質, 並且協助疾病起始和累進在果蠅設計。

"挑戰為許多研究員耦合一個簡單基因設計, 在這種情況下果蠅的力量, 對人的neurodegenerative 疾病的極大的問題," Bonini 說。"由再創造在飛行各種各樣的人的疾病, 我們發現, 當變化的蛋白質是一個含毒物實體, 有毒並且努力去做在核糖核酸級別對疾病貢獻。"

辨認潛在納稅人對ataxin-3 發病原理, Bonini 和她的小組執行一個基因屏幕以ataxin-3 果蠅設計查找能更改有毒的基因。研究生產了顯著提高neurodegeneration 的一個新建基因。分子分析表示, 基因影響是muscleblind, 基因早先被牽連作為有毒修正值在人的疾病另外組由於含毒物核糖核酸。這些結果建議了可能性, 核糖核酸有毒也許並且發生在polyglutamine 疾病情況。

研究結果表明, 核糖核酸包含長式CAG 重複, 輸入polyglutamine 舒展在含毒物polyglutamine 蛋白質, 也許對neurodegeneration 貢獻在是之外圖紙為那蛋白質。這提高了可能性, 核糖核酸的表達式單獨也許是殘損的。

長式CAG 重複順序可能一起束縛形成簪子, 危險分子形狀。研究員測試了因此核糖核酸的角色由修改CAG 重複順序是能不再形成簪子的被中斷的CAACAG 重複。這樣核糖核酸子線, 然而, 更會是一張圖紙為相同蛋白質。研究員發現這個修改過的基因導致了顯著被減少的neurodegeneration, 表明那修改核糖核酸結構被緩和的有毒。進一步牽連核糖核酸在疾病累進, 研究員然後表達含毒物核糖核酸單獨, 一個無法對蛋白質編碼根本。這並且導致了神經細胞的退化。這些研究結果顯露了一個含毒物角色為核糖核酸在polyglutamine 疾病, 顯示公用要素在不同的類型人的三胞胎重複擴展疾病之間。這樣疾病包括不僅polyglutamine 疾病而且疾病像myotonic 營養失調和易碎的X 。

疾病系列叫polyglutamine 重複混亂升起當CAG 重複的基因代碼為氨基酸glutamine 結結巴巴地說話像一個殘破的記錄在基因之內, 非常長期成為。這導致核糖核酸- 圖紙為蛋白質- 與一相似歷時長久CAG 。在蛋白質綜合期間, 歷時長久CAG 重複被轉換成glutamine 殘滓長式不間斷的運行, 形成什麼為人所知作為polyglutamine 短文。膨脹的polyglutamine 短文導致迷失蛋白質不正當地摺疊, 導致供應misfolded 蛋白質收集在神經系統的電池裡, 很像什麼發生在Alzheimer’s 和Parkinson’s 疾病。

Polyglutamine 混亂是基因上被繼承的不整齊, neurodegenerative 混亂由肌肉協調逐漸朽爛標記, 典型地出現在成年。他們是累進疾病, 以相關性在CAG 重複的數量在基因之內, 疾病嚴重級別和年齡之間在起始。

除Bonini 之外, 工作對這項研究貢獻的研究員是陵Bo 李, 以前在生物的部門在Penn 和現在以生化的部門在猶他大學, 和Zhenming 于和Xiuyin Teng 生物的部門在Penn 和霍華德・休斯醫療學院。

資助為這項研究由神經混亂全國學院和衝程提供了。

調用核糖核酸tRNA 結構顯露Lifes 歷史記錄


tRNA 結構

伊利諾伊博士後的研究員Feng 傑・太陽(被留下) 並且莊稼科學Gustavo Caetano-Anoll3es 教授從想法開始了, 瞭解tRNA 結構屬性會顯示清楚怎樣有機體和病毒演變了。
相片由L. 布賴恩・Stauffer, I. News Bureau U. 。

調用核糖核酸(並且叫做tRNA) 是一個古老分子, 中央對電池執行和因而重要對所有壽命的每個任務。一項新建研究從伊利諾伊大學表明, 這並且是一位了不起的史學家, 保存一些演變過去的最早期和最深刻的活動在其結構裡。

研究, 由Gustavo Caetano-Anoll3es 寫, 莊稼科學教授, 和博士後的研究員Feng 傑・太陽, 出現3月7 日在PLoS 計算生物。Caetano-Anoll3es 是I. Institute U. 的子公司為Genomic 生物。

千位RNAs 到目前為止被辨認, 調用核糖核酸(tRNA) 是多數直接中介在基因和蛋白質之間。像許多其它RNAs (核糖核酸), tRNA 援助在轉換的基因入組成蛋白質氨基酸的鏈子。在高度被瞄準的酵素幫助下, 各個tRNA 分子認出和鎖上特定氨基酸, 它運載入蛋白質大廈機械。為了成功添加其氨基酸來增長的蛋白質的末端, tRNA 必須準確地並且讀信使核糖核酸的一個代碼段, 給指令為氨基酸確切的順序在蛋白質。

情況tRNA 大概是因此中央對大廈蛋白質平均值任務它長期是, Caetano-Anoll3es 認為。他的查詢開始了以直覺, 瞭解tRNA 結構屬性會顯示清楚怎樣有機體和病毒演變了。

"或許在演變有是那麼根本的事他們被保留, 暫掛, 為百萬甚至億萬幾年," Caetano-Anoll3es 說。"那些是化石, 分子化石, 告訴我們關於過去。所以, 學習這些分子可能論及根本問題在生物和演變。"


關於調用核糖核酸tRNA 結構的備注顯露Lifes 歷史記錄

所有tRNAs 裝配自己入, 如果鋪平, 類似苜蓿葉形立交路口的形狀。模式在這些結構裡給線索早期的演變歷史記錄。分子的紅色面積被生動描述以上最古老。
Gustavo Caetano-Anoll3es 圖像禮貌。


所有tRNAs 裝配自己入, 如果鋪平, 類似苜蓿葉形立交路口的形狀。小組開始了由尋找模式在這個苜蓿葉形立交路口結構裡, 使用詳細的資料從上百分子代表病毒和每個生活三superkingdoms: archaea 、細菌和eukarya 。

研究員轉換了各自的tRNA 苜蓿葉形立交路口結構成被編碼的字符, 承認電腦化的搜索"parsimonious" 的進程所有區別的功能(那是最簡單, 多數可能) tRNA 系族樹。他們進行同樣分析在每個的tRNAs superkingdoms, 看多遠這些分組分流了從整體結構樹。這個比較給他們確定病毒和每個superkingdoms 分流的命令。

新建分析支持建議的一項更加早期的研究archaea 是一升起作為一個evolutionarily 可區分的組。Archaea 是能生存在煮沸的酸裡, 在sulfurous 海洋出氣孔附近或在其它極端環境裡的微生物。更加早期的研究, 由Caetano-Anoll3es 並且帶領, 被分析蛋白質浩大的目錄摺疊- 那些精確地配置的地區在給他們他們的功能- 的蛋白質裡作為指南對演變歷史記錄。

"調用核糖核酸資料符合我們的更加早期的資料," Caetano-Anoll3es 說。"這重要因為獨立證據二條線路互相支持。"

新建分析並且表明, 病毒不長期湧現了在archaea 以後, 用superkingdoms eukarya 和細菌以後隨後而來- 和在那次序。這查找也許影響持續的辯論在在是否之前病毒存在了, 或以後, 活細胞誕生, Caetano-Anoll3es 認為。

"這支持想法, 病毒出現了從蜂窩電話域," 他說。


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