科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣

《科學(xué)》雜志31日發(fā)表了一項(xiàng)由西班牙巴塞羅那基因組調(diào)控中心團(tuán)隊(duì)完成的重要成果。他們成功繪制出人類剪接體的第一個(gè)詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖譜，為理解這一復(fù)雜且精密的分子機(jī)器提供了新視角，并為開(kāi)發(fā)新的治療方法鋪平了道路。

剪接體被稱為細(xì)胞內(nèi)的“剪輯大師”。它的主要職責(zé)是在DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中精細(xì)地編輯遺傳信息，從而使單個(gè)基因能夠編碼不同版本的蛋白質(zhì)。據(jù)估計(jì)，大約90%的人類基因需要經(jīng)歷剪接體的加工。如果在剪接過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，可能導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。

盡管人類基因組中僅有大約2萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，但通過(guò)剪接機(jī)制，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)種類可以增至這個(gè)數(shù)字的好幾倍，有些估算認(rèn)為可達(dá)10萬(wàn)種以上。為了研究剪接體功能，科學(xué)家調(diào)整了人類癌細(xì)胞內(nèi)305個(gè)與剪接體有關(guān)基因的表達(dá)水平，并觀察了這些變化是如何影響基因組剪接的。

研究揭示了剪接體內(nèi)部各組成部分的獨(dú)特調(diào)控功能，發(fā)現(xiàn)剪接體的核心蛋白不是被動(dòng)而是主動(dòng)參與決策，確定遺傳信息如何被處理，進(jìn)而影響到蛋白質(zhì)的多樣性。例如，有的剪接體負(fù)責(zé)識(shí)別要?jiǎng)h除的RNA片段，有的則確保在正確的位置進(jìn)行切割，還有一些則起到保護(hù)作用，防止其他組件提前行動(dòng)干擾未完成的工作。

研究還顯示，剪接體是一個(gè)高度互聯(lián)的系統(tǒng)，對(duì)任何一個(gè)組件的干擾都可能引起廣泛的影響。

科學(xué)家認(rèn)為，癌細(xì)胞對(duì)于這種高度互聯(lián)的剪接網(wǎng)絡(luò)的依賴可能是其致命弱點(diǎn)。通過(guò)干預(yù)剪接過(guò)程，有可能將癌細(xì)胞置于無(wú)法適應(yīng)的狀態(tài)，導(dǎo)致其自我毀滅。這一發(fā)現(xiàn)為未來(lái)的癌癥治療提供了新的思路。

總編輯圈點(diǎn)

人體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞都依賴DNA發(fā)出的精確指令才能正常運(yùn)作。這些指令被轉(zhuǎn)錄成RNA，隨后經(jīng)歷一個(gè)至關(guān)重要的編輯過(guò)程，這就是剪接。包括癌癥在內(nèi)，許多疾病都是由剪接錯(cuò)誤引起的，而新的剪接體圖譜可以幫助人們準(zhǔn)確確定患者細(xì)胞中出錯(cuò)的位置。我們很高興地看到，糾正剪接錯(cuò)誤的藥物，正在改善脊髓性肌萎縮癥等罕見(jiàn)疾病的治療。如今有了這份新圖譜，新療法將有望應(yīng)用到對(duì)其他疾病的治療中。