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    “垃圾DNA”不“垃圾”

    2019-01-04 22:09:32
    醫(yī)藥前沿 2019年18期
    關(guān)鍵詞:內(nèi)含子酵母真菌

    就像從電影中刪掉的片段一樣,生物基因中的一些序列最終也會(huì)被剪掉,細(xì)胞不會(huì)利用它們制造蛋白質(zhì)。現(xiàn)在,兩項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),這些被稱為內(nèi)含子的片段有助于酵母在艱難時(shí)期存活。這項(xiàng)研究揭示了DNA的另一種可能的功能,科學(xué)家曾認(rèn)為這種功能是無用的。

    未參與該研究的美國(guó)加州舊金山州立大學(xué)進(jìn)化分子生物學(xué)家Scott Roy說:“這些結(jié)果非常令人信服,也非常令人興奮?!边@項(xiàng)研究開啟了了解“內(nèi)含子作用的全新范式”。

    加州大學(xué)洛杉磯分校酵母微生物學(xué)家Guillaume Chanfreau說,這也回答了一個(gè)長(zhǎng)期存在的問題:為什么酵母保留了以前被認(rèn)為是“垃圾DNA”的東西。

    內(nèi)含子普遍存在于植物和真菌中,也存在于人類和其他動(dòng)物體內(nèi)——在大約2萬個(gè)基因中,每個(gè)基因平均攜帶8個(gè)內(nèi)含子。在最初將它們視為垃圾之后,研究人員最近開始確定內(nèi)含子的某些功能。例如,一些基因中的內(nèi)含子可能有助于控制細(xì)胞制造多少相應(yīng)的蛋白質(zhì)。

    為了確定剝奪內(nèi)含子的影響,加拿大謝布魯克大學(xué)RNA生物學(xué)家Sherif Abou Elela和同事系統(tǒng)地從酵母菌中刪除內(nèi)含子,并產(chǎn)生了數(shù)百個(gè)菌株。然后,研究人員將這些改良菌株與普通真菌一起培養(yǎng)。

    當(dāng)食物缺乏時(shí),大多數(shù)缺乏內(nèi)含子的菌株很快就死掉了,研究小組近日在《自然》上報(bào)道稱,它們無法與普通酵母競(jìng)爭(zhēng)。然而,在營(yíng)養(yǎng)更豐富的培養(yǎng)基中,經(jīng)過改造的酵母具有優(yōu)勢(shì)。Abou Elela說:“如果你處于好時(shí)期,內(nèi)含子是一種負(fù)擔(dān)。但在逆境中,它是有益的?!?/p>

    麻省理工學(xué)院分子生物學(xué)家David Bartel和同事也獨(dú)立研究出了類似的結(jié)果。他們測(cè)量了酵母細(xì)胞中不同RNA分子的數(shù)量,同時(shí)注意到,在“擁擠”的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的酵母積累了大量?jī)?nèi)含子。

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