走近RNA剪接机制

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    [生物通讯]麻省理工学院的研究人员开发出一种新的计算方法来预测遗传材料中的哪些序列转录为RNA时会象电影剪接室中被剪掉的胶片一样被剪切掉，哪些会最终幸运地成为生命的蓝图。

    这项由麻省理工学院的研究人员Christopher B. Burge完成的新研究发表在7月11日期的《科学》杂志网络版－－Science Express上。

    信使RNA（messenger RNA，mRNA)是人类所有蛋白质生产的模板。这项研究是首次成功将计算方法用于预测mRNA分子序列的功能。这些信息可用于预测哪些遗传突变会干扰产生mRNA的剪接过程，可能引起疾病。

    mRNA分子通常只含有称为外显子的遗传材料，所谓外显子就是基因上含有蛋白质编码信息的部分。每个外显子均编码一个完整蛋白质的特定部分。而外显子通常被一些不编码蛋白质的DNA序列分割，这些插入序列可参与前体RNA的转录，但其转录的RNA序列就像电影被剪切掉的胶片一样于转录后的加工中被切除，不包括于成熟的RNA分子中。这样，外显子就无间插地连接到了一起。令人惊异的是，外显子在人类细胞的遗传材料中只占很小的比例。RNA剪接决定着组成基因的长长的遗传材料中哪些片段最终被表达，哪些保持沉默。

    由Burge领导的4名麻省理工学院的研究人员发现了一种预测基因外显子中的哪些突变有可能导致外显子被剪接机制遗漏的方法。外显子的遗漏通常会导致基因产物的失活，从而引发疾病。

    此次研究的目标是识别外显子剪接增强子（exonic splicing enhancers ，ESEs)。所谓外显子剪接增强子是指一种当出现在人类基因的外显子中时，会加强外显子的剪接从而增加含有这些外显子的mRNAs的比例的RNA序列。

    “我们开发出一种能够预测哪些序列会执行ESEs的功能的计算方法，对预测信息进行实验检测后发现，所有预测会执行ESEs功能的序列确实都表现出增强外显子剪接的活性。”Burge 说。

    这项工作是麻省理工学院生物系的Burge实验室与同校的McGovern大脑研究院主任、诺贝尔奖得主Phillip A. Sharp教授领导的实验室合作进行的。研究的第一作者署名由麻省理工学院癌症研究中心的博士后研究人员William G. Fairbrother和生物系的另一名博士后研究人员Ru-Fang Yeh分享。

    为更好地了解RNA的剪接机制，研究人员希望能够建立一套规则，也许就是一套能够准确预测RNA转录体剪接模式的运算法则。“最终，我们希望能够完全了解人类的RNA剪接机制识别外显子和内含子的并构建出相应的模型。”Burge说。

    这项研究由Burroughs Wellcome基金会和美国国家卫生院共同资助。

消息来源：麻省理工学院

生物通摘译自 BIO.COM