新的 CRISPR 工具使科学家能够控制细胞蛋白质的生产

控制核糖体 RNA 可以帮助研究人员针对由蛋白质产生过少或过多引起的疾病。细胞并不是简单地以固定的速度制造蛋白质。他们不断调整生产以满足自己的需求,这些变化可以帮助确定细胞是否继续分裂、采用专门的身份或保留发育灵活性[...]

来源:SciTech日报

控制核糖体RNA可以帮助研究人员针对由蛋白质产生过少或过多引起的疾病。

细胞并不简单地以固定的速度制造蛋白质。他们不断调整生产以满足自己的需求,这些变化可以帮助确定细胞是否保持分裂、采用特殊的身份或保留干细胞的发育灵活性。这一过程的核心是核糖体(构建蛋白质的分子机器)以及形成其结构和功能核心的核糖体 RNA。

现在,由慕尼黑大学生物医学中心和亥姆霍兹慕尼黑的 Stefan H. Stricker 教授领导的研究人员与国际合作者合作,表明核糖体 RNA 不仅仅是该机制的被动组件。他们的研究发表在《科学》杂志上,提供了直接证据表明改变 rRNA 的量可以改变蛋白质的产生并影响细胞身份、发育和生长的基本过程。

TAPIR 显示 rRNA 驱动蛋白质产生

科学家们已经知道,细胞含有不同数量的核糖体 RNA,具体取决于细胞的类型和状况。在多种疾病中也观察到 rRNA 水平异常。尚未解决的问题是,这些差异是否主动影响了细胞的行为,或者只是在其他生物变化已经发生之后才出现。

为了区分原因和结果,研究人员需要一种方法来有意识地提高 rRNA 产量并观察随后发生的情况。他们开发了 TAPIR(蛋白质翻译的靶向激活),这是一种基于 CRISPR 的方法,可以增加核糖体基因的活性。

核糖体基因提供产生 rRNA 的指令,rRNA 与蛋白质结合形成核糖体。核糖体的作用就像分子装配线,读取遗传指令并构建细胞发挥功能所需的蛋白质。

一种机制会产生相反的疾病效应

蛋白质生产成为治疗目标

DOI:10.1126/science.aeh1348