基因表达错误后保护组织的新机制

CECAD衰老研究卓越集群的一项研究发现，剪接体是处理遗传信息的分子剪刀，剪接体中的缺陷可以激活一种蛋白质复合物。未来的研究可能会导致新的治疗方法来治疗由错误剪接引起的疾病/发表“核酸研究”

　　

以DNA形式存在的遗传物质包含着对人类和动物细胞正常运作至关重要的信息。从这个信息库中，产生了RNA，一种介于DNA和蛋白质(细胞的功能单位)之间的媒介。在这个过程中，基因信息必须为特定的细胞功能量身定制。不需要的信息(内含子)被从RNA中剔除，蛋白质的重要组成部分(外显子)被保留下来。

由科隆大学CECAD衰老研究卓越集群的Mirka Uhlirova教授领导的一组研究人员现在发现，如果这些信息的处理不再正常工作，一种蛋白质复合物(C/EBP异源二聚体)就会被激活，并引导细胞进入休眠状态，即细胞衰老。

该研究结果发表在《核酸研究》杂志上。

所有真核生物(即DNA被封闭在细胞核内的生物体)都有剪接体。这是一种执行“剪接”的机器，去除内含子并连接外显子以形成信使RNA (mRNA)。剪接体的功能障碍导致剪接体病，这种疾病可能影响许多不同的组织，表现为视网膜变性或骨髓增生异常综合征，这是一组影响血液的骨髓疾病。

在这项研究中，Uhlirova实验室使用模式生物黑腹果蝇(一种果蝇)来研究发育中的生物体内的细胞如何对剪接体功能障碍做出反应。科学家们结合了基因组学和功能遗传学来确定单个基因的作用以及它们之间的相互作用。

该研究表明，剪接体U5 snRNP (U5小核核糖核蛋白颗粒)缺陷的细胞激活应激信号反应和细胞行为，这是细胞衰老的特征。衰老程序改变了细胞的关键功能。它在刺激细胞分泌的同时阻止细胞分裂。触发衰老是为了保护受损的细胞，因为立即消除它们弊大于利。

然而，衰老细胞的积累会对组织以及整个生物体产生负面影响。因此，这些细胞最终被消除。Uhlirova的研究小组发现，C/ ebp -异源二聚体蛋白复合物Xrp1/Irbp18是由错误剪接引起的应激反应程序的关键驱动因素。受损细胞中Xrp1/Irbp18的上调导致蛋白质产生增加并诱导衰老样状态。

“衰老是一把双刃剑，衰老细胞的一个优点是它们不会同时被细胞死亡消灭，从而保持组织的完整性。毕竟，部分完整的组织总比完全没有要好。然而，从长远来看，这些细胞会产生问题，因为它们的积累会促进疾病和衰老。一个功能正常的剪接体是健康细胞、组织和整个生物体的基本先决条件，对我们已经确定的压力信号程序的进一步研究对于进一步揭示由控制基因表达的基本机器的缺陷引发的复杂反应以及我们如何影响它们将非常重要。”

在未来，这些结果可能有助于开发治疗由剪接体功能障碍引起的疾病的治疗方法。

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