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显微技术首次揭示蛋白质何时何地制造-【新闻】

发布时间:2021-05-24 08:12:47 阅读: 来源:搅拌站仓顶除尘器厂家

显微技术首次揭示蛋白质何时何地制造美国叶史瓦大学阿尔伯特爱因斯坦医学院与国际合作者共同开发出一种新奇的荧光显微技术,第一次显示了蛋白质是何时何地制造出来的。当信使RNA分子(mRNAs)在活细胞中被转译成蛋白质时,研究人员能直接观察到单个的mRNAs。相关论文发表在3月20日的《科学》杂志上。

据物理学家组织网3月20日(北京时间)报道,这一技术称为TRICK(即利用外壳蛋白减少实现转译RNA成像)。经过在活的人体细胞和果蝇中进行实验,研究人员认为,该技术有助于揭示违规的蛋白质合成在发育异常和人类疾病过程中起了哪些促进作用,包括与老年痴呆症和与记忆紊乱有关的疾病。

以往人们无法确切知道mRNAs在何时何地被转译成蛋白质。该研究共同负责人、爱因斯坦医学院格鲁斯利帕生物光子学中心副主管罗伯特辛格说:这种能力对研究疾病的分子基础非常关键,比如在神经退化过程中,脑细胞中的蛋白质合成失调会导致记忆缺失。

制造蛋白质的指令在细胞核基因中编码,指令会带来真实的蛋白质。这包括两个步骤:第一步叫做转录,由mRNAs读取基因DNA,然后这些mRNAs从细胞核出来进入细胞质,粘附到一种核糖体结构上,在这里进行第二步蛋白质合成:以粘附在核糖体上的mRNAs为模板,构建蛋白质。

为了将转录可视化,辛格和同事利用了第一轮转录过程中的一个关键事件:核糖体要与mRNAs粘在一起,必须替换mRNAs上的一种RNA结合蛋白。他们合成了含有两个荧光蛋白(一红一绿)mRNAs副本。在细胞核中,mRNAs有红绿两个蛋白标记显出黄色,进入细胞质后,会根据情况改变颜色。

在mRNAs结合核糖体时,核糖体会取代mRNAs的绿色荧光蛋白而使其显出红色,所以与核糖体成功结合的mRNAs显红色,并将被转译成蛋白质;同时,未转译的是黄色。

在实验这一技术时,德国合作人员研究了果蝇卵母细胞中一种叫做oskar基因的mRNAs的表达。他们给oskar的mRNAs标记了红色和绿色荧光蛋白,然后插入果蝇的卵母细胞核中。

利用TRICK技术,oskar的mRNAs在到达卵母细胞的后极以后才被转录。辛格说,以前我们对此还有怀疑,现在有了确切的证据。下一步,我们将利用这一技术来剖析mRNAs转录过程中的一连串调控事件。

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