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核糖核酸在人体中的作用

发布日期:2017/11/21 21:24:00

瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,将2006年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛,以表彰他们发现了RNA(核糖核酸)干扰机制。

RNA干扰机制的发现使得科学家可以对侵入细胞的病毒RNA进行控制。诺贝尔奖评审委员会指出,RNA干扰机制将来有望应用于临床医学和农业等众多领域,用来开发针对病毒感染、心血管疾病和癌症等的新疗法。近来有动物研究结果显示,可利用RNA干扰机制使高血脂基因“沉默”。

有人这样比喻:DNA是电影胶卷,RNA是放映机,蛋白质是在银幕上播放的电影。那么,放映的过程就是“基因表达”。

“安德鲁·法尔和克雷格·梅洛的重大发现,为人类对生命的研究开辟了一个非常广阔的领域。有些科学家认为,他们的这一研究成果好像宇宙学中的暗能量,是生物研究的一个全新世界。他们获得诺贝尔奖是名副其实的。”中国科学院生物物理研究所蛋白质工程实验室主任、国际人类基因组组织委员陈润生研究员评价说。

核糖核酸(RNA)是一种在人体中有多种作用的物质。这些重要角色包括催化和启动生物反应,控制基因表达,细胞通讯,以及不同类型的蛋白质合成等。RNA与DNA和蛋白质一样重要,这种分子也被视为维持生命必需的三大分子之一。虽然不依赖这三种分子也有可能形成生命,但至今为止还没有发现。

虽然在构成和功能方面很相似,但RNA和DNA在三个方面有明显不同。首先,RNA是单股,而DNA是双螺旋结构;其次,RNA包含核糖,而不是去氧核醣;第三个区别是RNA的腺嘌呤湖互补碱基是尿嘧啶,而不是胸腺嘧啶。在功能方面,RNA的作用更多的涉及转录和翻译,而DNA则更像一个包含基因信息的模板。

RNA是使用DNA作为模板分子合成的。这一过程叫做转录,是由名为RNA聚合酶的催化剂分子发起的。此外,RNA被当做一个功能更强大的DNA版本,使遗传材料指示体内的特定蛋白质合成。该特定的蛋白质合成控制不同的身体特征,形成每个人的独特生物个性。

包含在这些分子中的基因信息在每个人都各有不同。尽管很相似,但RNA构成的简单差异,有可能通过导致不同反应,改变体内的RNA角色。RNA是由核苷酸组成,腺嘌呤,鸟嘌呤,尿嘧啶和胞嘧啶是其中四种最常见的。分子内的这些核苷酸独特顺序是遗传变异背后的力量。正如前文提到的,DNA也有这些核苷酸,但用胸腺嘧啶替代了尿嘧啶。

体内存在的RNA也有不同形式。这种分子最常见的替代形式是信使核糖核酸(mRNA)和运送核糖核酸(tRNA)。RNA在这些形式中的作用,是从DNA携带蛋白质合成指示的副本,并在分子制造过程中把氨基酸运送到适当地方。虽然很难用简短的方法描述这种分子的广泛角色,但本文概况了RNA在生命世界中的基本作用。

核糖核酸小分子可抑制乳腺癌
记者从中国科技大学获悉,该校生命学院教授柳素玲在肿瘤干细胞研究中发现一种叫作microRNA100(miR-100)的核糖核酸小分子可以抑制乳腺肿瘤干细胞的更新和增殖,从而遏制乳腺癌的生长和迁移。这一新突破日前得到国际著名学术期刊《癌症研究》的高度评价。

乳腺肿瘤干细胞是一群具有自我更新及多向分化潜能的细胞,在乳腺癌的发生、发展以及转移、复发中起着极其重要的作用。相关研究显示,乳腺肿瘤干细胞是乳腺癌对化疗和放疗产生抵抗的根源。miR-100是一类长度约22个核苷酸的非编码单链核糖核酸小分子,可以调节许多细胞功能。大量的研究已证实,这种小分子的异常表达与癌症发生之间存在关联。一些新证据表明,这种小分子通过调控某些关键干细胞调控基因的表达,在干细胞的自我更新和分化中也起重要作用。

《癌症研究》以长文形式在线发表了柳素玲的成果。审稿人评论说,此研究第一次深刻阐述了miR-100对乳腺肿瘤的影响,为乳腺癌研究和治疗提供了新的理念和方向。

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