科学家解开核应激小体的秘密

在热应激作用下形成核应激小体(白色)。

核应激小体是细胞在高温或化学刺激下形成的一种细胞器,约在30年前被发现。

近日,来自北海道大学的科学家们发现,当细胞从应激状态中恢复时,核应激小体能够促进内含子的保留,从而调节与多种生物功能相关的基因表达,包括应激反应、细胞分裂、学习记忆,并防止受损DNA的积累,甚至是肿瘤的生长。相关论文发表在《欧洲分子生物学杂志》上。

在关于核应激小体的众多谜团中,科学家们发现,这种细胞器在高温和化学刺激下会聚集在一种长链非编码RNA(从DNA复制而来的分子,但没有被翻译成蛋白质)上。在这项研究中,北海道大学遗传医学研究所的分子生物学家Tetsuro Hirose和他的同事们通过关闭长链非编码RNA来研究核应激小体的功能,从而将其从人类细胞中去除。

该研究结果发现,在应激恢复过程中,去除核应激小体抑制了内含子的保留。进一步的研究使科学家们了解到,当核应激小体存在时,它们是如何帮助细胞从应激中恢复的:42℃的高温胁迫会导致被称为SRSFs的剪接因子去磷酸化,从而导致特定内含子的去除和成熟RNA分子的产生。同时,去磷酸化的SRSFs会被纳入核应激小体。一旦细胞恢复到37℃的正常温度,核应激小体就会招募一种酶来重新磷酸化SRSFs,从而迅速将内含子的保留恢复到正常水平。

Tetsuro Hirose说:“当细胞从应激中恢复时,核应激小体可能会通过快速恢复适当水平的内含子保留信使RNA来调节基因表达。”将来科学家们会通过进一步的研究来揭示热应激后内含子保留的具体作用,并了解这一过程的具体机制。

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编译:花花   审稿:阿淼   责编:张梦

期刊来源: 《欧洲分子生物学杂志》  期刊编号: 0261-4189

原文链接:https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/fine-tuning-gene-expression-during-stress-recovery/

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