非编码RNA在细胞中的作用一直是科学研究中的一个难题。与编码RNA不同，非编码RNA并不直接合成蛋白质，但其在细胞内的数量却非常庞大。来自Göttingen大学的研究团队最近揭示了反义RNA (asRNA)的一个关键功能：研究表明，asRNA在细胞内的运输过程中充当了“高速公路”，从而加速了基因的表达。这项研究成果已发表在《自然》杂志上。
RNA（核糖核酸）在将DNA信息转化为蛋白质的过程中扮演着重要角色。RNA有多种类型，其中信使RNA (mRNA)是一种编码RNA，负责将蛋白质的合成指令从细胞核中的DNA传递到细胞质，在细胞质中，其他细胞成分会将其翻译成蛋白质。除了编码RNA，细胞内还有大量的非编码RNA，其中大部分是作为mRNA的互补链生成的，因此被称为反义RNA (asRNA)。它们的具体功能长期以来一直不为人知。Göttingen大学微生物与遗传学研究所的Heike Krebber教授表示：“细胞无目的地产生RNA的现象让我感到不可思议，这似乎与自然规律相悖。”
Krebber的团队发现，asRNA能够与mRNA结合，并优先从细胞核转运到细胞质中。这意味着有asRNA的情况下，细胞将mRNA中的信息翻译成蛋白质的速度会更快。因此，asRNA被视为基因表达的“助推器”。在许多情况下，例如在面对不利环境或压力时，这种机制对细胞至关重要。这项研究是该团队早期基础研究的延续，早期研究同样发表在《自然》杂志上，表明在压力下激活的mRNA不再受到质量控制。
关于asRNA的新发现解决了一个长期存在的疑问：为什么细胞有时会产生大量的asRNA。“在生物学上，这一现象非常引人注目，因为细胞在合成asRNA时消耗了大量能量，”Krebber解释道。现在发现的机制揭示了细胞如何迅速响应外界刺激，立即大量合成所需的蛋白质，以适应环境变化，或者在特定的发育阶段中发挥作用。Krebber表示：“这一新认识使得asRNA成为研究疾病发展及其对抗策略的关键。”
原发表:Coban, I. et al. dsRNA形成导致优先核输出和基因表达。2024年自然。Doi: 10.1038 / s41586 - 024 - 07576 - w
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