|
神经系统中的基因表达：靶向刺激机制被发现此次研究成果是在劳斯- d博士带领的拜罗伊特研究组的密切合作下取得的。库恩和韩国和瑞士的合作大学。在共同发现的机制中，该团队发现增强子RNA (eRNAs)在激活RNA聚合酶II(简称Pol II)中发挥关键作用。增强子RNA是非编码的，也就是说，它们是RNA分子，不被用作蛋白质生产的蓝图。随着研究人员能够破译，增强rna开启了Pol II的活性。它们通过从Pol II中分离NELF(负延伸因子)，这是一种与Pol II结合的大分子复合体。NELF通常通过与Pol II结合来阻断其活性。 然而，增强子rna只有在两个条件下才能作为Pol II的“解放者”:它们需要有最小的长度，需要具有特定的分子组成。拜罗伊特研究人员发现，如果这两个条件都满足，长增强子rna和nef复合体之间就会发生多价相互作用。这意味着增强子rna同时停靠在分布在NELF多个亚基上的多个不同的结合位点上。只有通过这些相互作用，它们才能将nef从Pol II中分离出来。因此，增强子rna确保Pol II被重新激活，并在nelf诱导的暂停状态后恢复转录过程。clausd博士说:“我们第一次成功地证明了增强子rna和由Pol II控制的转录过程之间的直接机制联系，Pol II是基因表达的关键组成部分。”他是拜罗伊特大学RNA生物化学海森堡教授。 拜罗伊特大学的研究人员和他们的合作伙伴通过研究小鼠的皮层神经元获得了新的见解。这些神经元一旦受到电刺激，就会在短时间内产生大量的增强子rna。这些非编码rna然后激活对神经生长及其相互连接的改善很重要的基因。他们通过将NELF复合物从Pol II分离来实现这一点。“据我们所知，这是神经元活动、增强子转录和基因激活之间的直接、机械联系第一次被证明，”拜罗伊特生物化学家Vladyslava Gorbovytska博士说，他是该研究的第一作者。“在未来，我们获得的知识可能使我们有可能专门调节大脑活动。这将是治疗许多神经退行性疾病的一项重要资产。” 这项发表在《自然通讯》杂志上的研究，也扩展了之前关于增强子作用的知识，增强子是DNA中的调控区域。增强子在高等生物(如人类)的起始转录中是不可缺少的。这是因为它们作为所谓的转录因子的结合平台。现在，拜罗伊特大学进行的研究表明，它们以另一种普遍适用的方式影响基因表达:增强子被Pol II读取，导致大量的增强子rna。在这方面，这些非编码rna的存在完全归功于它们随后从暂停状态释放并激活的酶。 Journal Reference: Vladyslava Gorbovytska, Seung-Kyoon Kim, Filiz Kuybu, Michael Götze, Dahun Um, Keunsoo Kang, Andreas Pittroff, Theresia Brennecke, Lisa-Marie Schneider, Alexander Leitner, Tae-Kyung Kim, Claus-D. Kuhn. Enhancer RNAs stimulate Pol II pause release by harnessing multivalent interactions to NELF. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-29934-w |
