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美国发现基因调控可回应“RNA世界”

发布时间:2019-06-07 01:08 来源:未知 编辑:admin

  美国生物学家在大肠杆菌上发现了新的基因调控机理,在这种机理的作用下,大肠杆菌在资源不足时会暂停自己的基因调控工作,而当环境改善后,其基因调控功能将会恢复。一种被称为“6SRNA”的特殊分子在这一过程中起到了关键作用,该分子能有效阻断RNA聚合酶与启动子序列结合,阻断蛋白的表达。这表明,建立在DNA与RNA之间、控制RNA聚合酶的基因调控系统,是对“RNA世界”的一种回应。该研究成果发表在近期的《科学》杂志上。

  近年来,RNA成为分子生物学领域一个非常热门的研究方向。因为科学家发现,RNA在细胞的生命中起着重要作用,而在10年前人们还认为,生命的基础是蛋白质和DNA,RNA只是发挥次要作用。

  在研究6SRNA的结构时,科研人员发现,该分子的大部分都形成了双螺旋结构,但中间包含了一段单链的RNA凸环结构,这个结构类似基因的启动子上“开放性复合体”结构,这意味着这些RNA分子可能会与启动子竞争性结合RNA聚合酶(RNAP)。

  进一步实验表明,RNA聚合酶的确接受了存在于6SRNA上的核苷酸片段,阻止RNA聚合酶与启动子序列结合,中断了蛋白的表达。为了从这个故障中解脱出来,RNA聚合酶开始以6SRNA为基合成6SRNA分子,当合成的RNA片段达到20个核甙酸时,这个片段开始与原来的6SRNA相互作用,进而与RNA聚合酶发生分离。分离后的RNA聚合酶恢复了原有的功能,仍然以DNA为基合成RNA,完成遗传信息的转录。

  研究人员认为,上述现象表明,在RNA上合成短链RNA时,大肠杆菌的RNA聚合酶“回忆”起了自己早先的工作,这是对“RNA世界”的一种回应。那时,在RNA基础上组成的生物,已经开始将DNA作为更可靠的遗传信息存放库来使用。在这个时期,“RNA基因”与“DNA基因”已经展开了控制RNA聚合酶的竞赛,这一竞争的发展过程,则是后来各种基因调控系统的基础。 本报讯 (记者 董映璧)

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