在我們的整個(gè)生命中,我們的細(xì)胞不斷表達(dá)基因。這是制造蛋白質(zhì),體內(nèi)所有結(jié)構(gòu)的組成部分以及無(wú)數(shù)戲劇中的分子分子的第一步,隨著細(xì)胞執(zhí)行使我們的器官起作用的任務(wù),無(wú)數(shù)戲劇不斷地發(fā)展。

已經(jīng)發(fā)展出許多專門的和重疊的機(jī)制來(lái)確保基因僅在其應(yīng)有的時(shí)候才有活性。最重要的問(wèn)題之一直到1990年代末才為科學(xué)所了解。從單細(xì)胞生物到最先進(jìn)的靈長(zhǎng)類動(dòng)物,它存在于整個(gè)生命周期中,稱為RNA干擾或RNAi。像其他生物一樣,我們?nèi)祟愐惨蕾嘡NAi來(lái)微調(diào)我們基因的表達(dá)。沒(méi)有它,我們將無(wú)法生存。
由HHMI研究人員,冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)教授,結(jié)構(gòu)生物學(xué)家Leemor Joshua-Tor領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在《分子細(xì)胞中的報(bào)道》上??發(fā)表了原子分辨率圖片,并對(duì)RNAi機(jī)械的一部分工作進(jìn)行了全面分析。盡管人們對(duì)該機(jī)器知之甚少,但有關(guān)其功能的重要奧秘仍未解決。
RNAi機(jī)制的主要組成部分稱為RISC(RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體)。它包含兩個(gè)基本部分,一個(gè)稱為microRNA(miRNA)的小RNA分子,它將RISC引導(dǎo)至其mRNA靶標(biāo)。Joshua-Tor在2004年展示了一種名為Argonaute的蛋白質(zhì),該蛋白質(zhì)實(shí)際上是對(duì)mRNA進(jìn)行“切割”的,而引導(dǎo)RNA可以容納的更大的成分。
新發(fā)現(xiàn)與機(jī)器的多個(gè)部分組合在一起并共同努力以減少基因表達(dá)的方式有關(guān)。他們可以通過(guò)各種方式來(lái)執(zhí)行此操作,但是新圖片尤其是一種方式:在將機(jī)制附加到從基因復(fù)制的RNA消息(mRNA)上后發(fā)生的事件。RNAi機(jī)制與基因信息的這種關(guān)聯(lián)是在信息到達(dá)稱為核糖體的細(xì)胞蛋白質(zhì)工廠之前破壞信息的前奏。當(dāng)機(jī)器在此模式下正常工作時(shí),蛋白質(zhì)永遠(yuǎn)不會(huì)被制造出來(lái)。
現(xiàn)在,約書亞·托(Joshua-Tor)的研究小組成功地展示了在人體中如何將一種稱為GW182的蛋白質(zhì)與RISC物理結(jié)合。已知在GW182上對(duì)于Argonaute有三個(gè)可能的結(jié)合位點(diǎn)。一個(gè)原子級(jí)的視圖稱為鉤形圖案,揭示了類似門的相互作用。圖片顯示人類Argonaute具有GW182的單個(gè)結(jié)合位點(diǎn),并且引導(dǎo)序列的結(jié)合增加了Argonaute和GW182的親和力。
由第一作者埃拉德·埃爾卡亞姆(Elad Elkayam)領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)人員表明,人類GW182可以一次“多價(jià)”募集多達(dá)三個(gè)拷貝的Argonaute,這可能是協(xié)同作用的來(lái)源。Joshua-Tor說(shuō):“由于RISC復(fù)合物和GW182之間的'串?dāng)_',我們推測(cè)破壞mRNA的效率可能更高。”