作成頻度を追跡する遺伝子 タンパク質に

「リボソームは時々これらのいずれかを無視します。」 拡大/リボソー� 時々これらのいずれかを無視します。ノイラシの目/ Flickr

アイルランドのコーク州にあるバラノフ研究所の人々は 横になっていた古いデータを確認します。 遅くて退屈な午後。そして彼らは奇妙なことに気づきました。 の RNA をタンパク質に翻訳する細胞内の複合体は をコードする部分をはるかに超えて、RNAの終わりに積み重なる タンパク質。

リボソームと遺伝暗号

私たちのDNAに保持されている遺伝子の多くはタンパク質をコードしています。 しかし DNAをタンパク質に変換するプロセスはRNAを通過します 中間。 そのRNAはリボソームと呼ばれる複合体によって読み取られ、 RNAの情報を認識し、それを使用して作成します 特定の順序のアミノ酸の列-によってエンコードされたタンパク質 遺伝子。 そのため、リボソームは遺伝子活性において重要な役割を果たします。

その役割についてもっと知るために、リボソームプロファイリングは 2009年に開発されました。これにより、研究者はどのRNAが 特定の細胞は、それらのRNAのみを単離することにより翻訳されています リボソームが付着している。 また、彼らは相対的を評価することができます RNAの異なる領域が翻訳されるレベル。 バラノフの研究室が閲覧用のオンラインゲノムブラウザを開発 2014年のリボソームプロファイリングデータ。

リボソームがRNA分子をタンパク質に変換すると、移動します RNAに沿って、成長に一度に1つのアミノ酸を追加します 彼らが行くようにタンパク質。 RNAで停止シグナルを検出すると、 タンパク質が行われます。 しかし、アイルランドのこれらの科学者は、いくつかのリボソームを見ました 転写物の停止信号を右に耕す RNAの尾部にある特定の遺伝子、そして 彼らは次の停止信号を打ちます。

何が起こっているのかを見るために、研究者は最初の 停止信号。 通常、すべてのリボソームは そのうちのいくつかだけではなく、2番目のもの。 代わりに、これ以上のタンパク質 遺伝子から作られました。 彼らは、尾の翻訳 地域は、この遺伝子の活動をシャットダウンするのに役立ちます。

さまざまな実験により、尾部の翻訳 AMD1タンパク質の安定性を低下させたり、AMD1タンパク質を 劣化するか、セルから排出されます。 むしろ、彼ら 時折、ランダムなリボソームが 最初の停止信号、次の信号を打つと、リボソームが山積みになります アップ。 十分になったら、リボソームは物理的に妨げます 全RNAの翻訳。

翻訳と記憶

この結果、タンパク質の最大数は これらのRNA分子の1つから生成される それを読んだリボソームの数に比例します。 それで、 ターンは、作られたタンパク質の数に比例します それから。

問題のRNAは、AMD1遺伝子をコードしています。 細胞増殖に重要な酵素、胚性幹細胞 更新、およびニューロンの発達。 その調節不全は導くことができます 腫瘍形成に対して、それは厳密な翻訳制御下にある; RNAこの遺伝子から作られた半減期は1時間未満なので、 タンパク質レベルは、主にタンパク質の速さによって決まります その間に翻訳されました。

このリボソームの停止は、新しい規制の層を提供する可能性があり、 から生成できるAMD1分子の数を制限する 各RNA。 横断するリボソームの数に関係しているため トランスクリプト、翻訳が非常に高い場合にのみ作動します。 高レベルの翻訳は、次のようなタンパク質にとって問題になる可能性があります これです。 同じリボソームが積み重なるので、おそらく重要です。 マウス、ラット、魚、カエルで見られ、mRNAの尾は 少なくとも脊椎動物の祖先に戻る。

研究者はまた、リボソームが積み重なっている他のRNAを発見しました 通常使用される停止信号のすぐ後に それ 彼らがの新しいモードを解明した場合、かなりクールだろう すでに多くのことを知っていると考えていたプロセスを規制する 約。

Nature、2018。DOI:10.1038 / nature25174(DOIについて)。

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