诺贝尔奖得主撰写的RNA综述（一）

　　 

生物通报道：2006年诺贝尔科学家已经颁布，其中本年度的诺贝尔化学奖颁发了给在基因转录研究上取得重大成就的罗杰·科恩伯格，而本届生理医学奖则颁发给了RNA干扰的发现者。这颁发的两项大奖都与RNA有关，可见RNA研究的重要性可对它的关注度。生物通编辑特此编译了1989年诺贝尔化学奖得主，科罗拉多州大学的Thomas R. Cech教授亲自撰写的RNA研究综述：开拓RNA的新世界。Thomas R. Cech与耶鲁大学的Sidney Altman教授共享了1989年的诺贝尔化学奖，他们发现了RNA具有催化的特性。该篇综述文章将分为几个部分，生物通将在接下来的几天连续刊出，敬请留意。

 

Thomas R. Cech

University of Colorado
Boulder, CO, USA

生于1947年

 

开拓RNA的新世界

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在不久之前，大多数人都将RNA看成是真正重要的核苷酸DNA的一种一次性使用的拷贝。DNA是我们基因和染色体的原料，决定着我们的遗传特征，而RNA只是DNA指令的一个拷贝，是指导蛋白质合成的信使，在旅行职责后被催化。

 

Thomas R. Cech教授的研究组在二十世纪80年代初期和耶鲁大学的Sidney Altman教授的研究组分别独立发现了RNA的新活性。两个研究组都发现RNA能够折叠成复杂的形状并催化生化反应——此前，人们只知道蛋白酶有这种功能。因此，RNA在一些情况下是生命化学中的一个积极的参与者，而不只是个传令兵。R. Cech等人将这种RNA酶命名为“核酶”（ribozymes）。

 

DNA拷贝出单链RNA，然后RNA被折叠成复杂的形状

 

大量突破性成果的涌现期

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在过去的几年里，RNA研究达到了新的高度。目前已经清楚地知道RNA催化功能比之前想象的在生物学中的作用更为重要。而且，RNA常常控制着基因的表达——之前的认识一直将这种功能局限在蛋白结构域和转录因子身上。

 

RNA机器制造蛋白质

 

活细胞中最重要的一个分子机器就是核糖体。它将编码在mRNA中的信息翻译合成特定的蛋白质。这些蛋白质是生理功能的真正执行者。核糖体能解码一个无限数量的不同mRNA，这就好像能播放各种映象的录像机一样。

 

核糖体是一种非比寻常的催化剂。在过去的30年里，越来越多的证据显示RNA可能是核糖体的催化核心。最佳的证据来自加州大学Santa Cruz分校的Harry Noller教授。以色列Weizmann研究所的Ada Yonath教授则经过多年的钻研获得了核糖体的结构图。

 

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2000年，原子水平的核糖体结构图诞生，并证实了RNA分子发生复杂的折叠，但是有大量的蛋白质支持的。这些结构最直接地证实核糖体事实上就是一个核酶，一个RNA催化剂。其他一些结构则证实核糖体能够被抗生素抑制等特征。（生物通杨遥）

核糖体的大亚基。亮点是蛋白质合成的活性位点。活性位点由RNA（白色链）构成，而不是蛋白质（桔色）。

 

明日待续，敬请留意。