传讯RNA剪接调控分子研究攸关个人医疗诊断

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【大纪元9月17日报导】(中央社记者韦枢台北17日电)台湾中央研究院生医所副研究员谭婉玉近年对于会影响选择性剪接的分子以及细胞中的剪接机制多所研究,最近更发现磷酸化和某些剪接调控分子间的关系;谭婉玉说,这些研究对于未来发展针对不同个体的分子诊断和个人医疗有重大关系。

基因是所有生命的基本遗传物质,并经由 RNA表达出维持生命现象的蛋白分子。高等生物细胞与细菌的最大差异之一在于基因的不连续性,高等生物具有细胞核,将这些遗传物质与其它的细胞胞器分隔开。

高等生物细胞具有基因的不连续现象,使得它在表达出传讯 RNA时,必须利用剪接反应(splicing),将基因中间不含讯息的内插序列移除。多细胞生物体中,一个基因平均约有 8个内插序列,因此有可能发生不同的选择性剪接(alternative splicing),使得一个基因制造出同源异构 RNA(isoforms),因而造成蛋白的多样性,甚至由于序列的错乱而使 RNA被分解掉。

基因的调控可透过有计划的选择性剪接来达成;错误的剪接则会扰乱细胞的正常功能。基因若在剪接位置上发生突变,就会引起遗传疾病,例如地中海型贫血或纤维性囊肿。

谭婉玉研究会影响选择性剪接的分子以及细胞中的剪接机制。她发现一些原本参与基因转录调控的分子也可以影响剪接反应的发生,例如某些人类乳突瘤状病毒(此病毒会造成某种皮肤癌变)的转录活化蛋白,以及一个细胞内的转录调节蛋白就有这样的功能。

另外,她也研究选择性剪接如何受到 RNA结合性蛋白的调控,这些调控分子可能藉由结合到传讯 RNA的特定序列而影响剪接体 (spliceosome)形成的效率,进而决定剪接发生的位置。

数年前,谭婉玉发现一个专门将磷酸化后的剪接调控分子运送进细胞核的载体,最近又发现这类分子在剪接完成后会发生去磷酸化作用,以便和运送传讯 RNA到细胞质的载体结合,因此磷酸化会影响某些剪接调控分子在细胞核内外的穿梭甚至所执行的功能。

她同时也发现不正常的磷酸化会导致某些剪接分子被分解掉。因此细胞外在的环境刺激(如贺尔蒙或药物)可透过讯息传递控制剪接分子的磷酸化程度,以达到调控 RNA剪接目的。

她说,现在科学家也认为各人基因的差异也会透过影响传讯 RNA的剪接造成个体之间的差异,这个观念对于疾病的分子诊断和个人化治疗都有重要的影响。

她举例说明,每个人体质不同,有人能排除多余盐分,有人却无法排除,所以每个人罹患高血压的状况不同,因此不见得一种控制高血压的药物适用于每个人,所以需要利用分子诊断方法,找出每个人的不同点,再给予个人化的医疗,这也是迈向未来最佳化医疗的重要研究和工具。

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