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2024-06-24 21:15:14
さまざまなことわざで、速く進むことと独りで進むことが同じだとされています。しかし、ゲッティンゲン大学の研究チームが説明した遺伝子発現の過程には、どれも当てはまりません。Heike Krebber 博士率いる研究チームは、二本鎖 RNA (dsRNA)、つまりメッセンジャー RNA (mRNA) にアニールされたアンチセンス RNA (asRNA) が、核から細胞質へ優先的に輸出され、遺伝子発現が促進されると報告しています。基本的に、遺伝子発現の過程の重要な部分で、タンパク質をコードする mRNA は、非コードアンチセンス RNA と一緒に進むことで、速く進むことができます。
詳細は最近掲載された 自然、というタイトルの記事で、「dsRNAの形成は優先的な核外輸送と遺伝子発現につながる論文の著者らは、asRNA はセンスRNA とアニーリングし、ヘリカーゼ Dbp2 を介して dsDNA を形成することで mRNA の輸出を促進すると記している。著者らは、これらの dsRNA は一本鎖 RNA (ssRNA) と比較して輸出を支配しており、その理由は「輸出受容体 Mex67 に対する能力と親和性が高い」ためだと付け加えた。
mRNA が輸出のために酵母ヘテロ二量体 Mex67-Mtr2 (またはヒト TAP-p15) の複数の分子を使用することはすでに知られていました。現在の研究では、Krebber 氏と同僚は、Mex67-Mtr2 が dsRNA に「優先的かつ広範囲に」結合し、輸出におけるその優先性を説明することを示すために電気泳動移動度シフトアッセイを実行した方法について説明しました。
「私たちの研究結果は、遺伝子発現の制御の新たな層を明らかにしました」と科学者たちは結論付けました。「このメカニズムは、効果的な細胞適応にとって特に重要であり、優先的な輸出を遺伝子発現の制御の新たな層として追加します。さらに、広範な転写がどのように遺伝子発現を制御するのか、なぜこれほど多くの asRNA が生成されて細胞質に移動するのかも説明できます。」
細胞内の非コードRNAの機能は、研究者にとって長い間謎でした。コードRNAとは異なり、非コードRNAはタンパク質を生成しませんが、大量に存在します。
「細胞が目的もなくRNAを生成するなんて、私には信じられませんでした」とゲッティンゲン大学微生物学・遺伝学研究所の分子遺伝学教授であるクレバー氏は言う。「これは自然に反しています。」
asRNAの遺伝子発現を高める能力は、細胞が有害な環境条件やストレスに直面したときなど、多くの状況で細胞にとって必要である。この遺伝子発現メカニズムの発見は、クレッバーチームの以前の研究の続きであり、これもまた 自然ストレス下で活性化されたmRNAはもはや品質管理の対象ではないことが示されました。
asRNA に関する新しい研究結果は、なぜ細胞が時々大量の asRNA を生成するのかという長年の疑問を解決します。「生物学では、細胞が asRNA の生成に多くのエネルギーを費やすため、これは特に驚くべきことです」とクレバー氏は述べました。今回発見されたメカニズムは、細胞が外部の影響に突然反応して、環境条件に適応するため、またはたとえば特定の発達段階に入るために必要なタンパク質を即座に大量に生成する方法を説明しています。「この新しい理解は、病気がどのように発症し、どのように対処できるかという疑問に asRNA を焦点に当てるものです」とクレバー氏は断言しました。
#非コードRNAはコードRNAの核外輸送を促進することで遺伝子発現を促進する