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天使托專(zhuān)家顧問(wèn) (職業(yè)作家)
T.Shen
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F1000：最值得關(guān)注的分子生物學(xué)論文---ebio 已有14人參與
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“F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名醫(yī)學(xué)家”，是由美國(guó)哈佛大學(xué)和英國(guó)劍橋大學(xué)等全世界2500名國(guó)際頂級(jí)醫(yī)學(xué)教授組成的國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)。其中近期最受關(guān)注的分子生物學(xué)論文如下： 1.新型熒光標(biāo)記蛋白 由于在發(fā)現(xiàn)和研究綠色熒光蛋白方面作出的杰出貢獻(xiàn)，美籍華裔科學(xué)家錢(qián)永�。≧oger Tsien）與日美科學(xué)家共同分享了2008年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在這篇文章中，錢(qián)永健領(lǐng)導(dǎo)的研究小組合成了一種新型基因編碼熒光蛋白，這一研究成果將有可能推動(dòng)電子顯微鏡產(chǎn)生重大變革。這個(gè)通過(guò)基因工程改造的擬南芥蛋白“miniSOG”大小為GFP蛋白的一半不到，能夠結(jié)合到一組特征化的蛋白質(zhì)上，準(zhǔn)確地標(biāo)記各種哺乳動(dòng)物細(xì)胞以及嚙齒類(lèi)動(dòng)物和線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)的細(xì)胞。 X. Shu, et al., “A genetically encoded tag for correlated light and electron microscopy of intact cells, tissues, and organisms,” PLoS Biology, 9:e1001041, 2011. 2.新型熒光標(biāo)記工具 近日來(lái)自美國(guó)威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院（Weill Cornell Medical College ）的研究人員稱(chēng)他們開(kāi)發(fā)了一種可以跟GFP蛋白媲美的新型熒光工具，這種被命名為“Spinach”的RNA-熒光基團(tuán)復(fù)合物可用于追蹤細(xì)胞內(nèi)各種RNA的功能動(dòng)態(tài)。這一新技術(shù)將幫助推動(dòng)科學(xué)家們揭開(kāi)與人類(lèi)生命活動(dòng)及疾病相關(guān)的RNA的神秘面紗。 在過(guò)去的幾年里，RNA分類(lèi)研究不斷取得突破性進(jìn)展，在揭開(kāi)編碼蛋白質(zhì)的信使RNA(mRNA)之后，研究人員又發(fā)現(xiàn)了多種影響翻譯及基因表達(dá)的“非編碼”RNAs，并證實(shí)某些情況下這些RNAs可直接與蛋白質(zhì)結(jié)合對(duì)其功能進(jìn)行調(diào)控。然而一直以來(lái)科學(xué)家們對(duì)于這些RNAs的作用機(jī)制卻知之甚少。 鑒于GFP蛋白在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)功能研究中的廣泛應(yīng)用，Jaffrey研究小組提出了一個(gè)奇妙的設(shè)想：能否開(kāi)發(fā)出一種具有GFP相似功能的熒光RNA復(fù)合物，用于細(xì)胞內(nèi)RNAs動(dòng)態(tài)研究。 在新研究中，Jaffrey研究小組的科研人員利用RNA能夠折疊形成復(fù)雜三維形狀的特性，構(gòu)建了兩個(gè)新實(shí)體（entities，生物通譯）：一段顯示特異形狀的合成RNA序列，以及一個(gè)與RNA結(jié)合后發(fā)射熒光的小分子�！霸谶@一研究中，我們面臨著兩個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，”Jaffrey博士說(shuō)：“第一是要獲得能夠激活小分子的RNA序列，第二則是要找到能夠進(jìn)行時(shí)間控制且對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性作用的熒光小分子。 Jaffrey等對(duì)多種分子進(jìn)行了嘗試性實(shí)驗(yàn)，其中大部分由于會(huì)與細(xì)胞膜上的油脂結(jié)合發(fā)射熒光或本身具有細(xì)胞毒性而無(wú)法將其用于構(gòu)建理想的熒光分子。最終，研究人員發(fā)現(xiàn)GFP蛋白中就包含了他們一直想尋找的分子——一種熒光基團(tuán)。于是研究人員根據(jù)這一熒光基團(tuán)的形狀合成了一些化學(xué)分子，并在隨后構(gòu)建了一條能夠銜接這些化學(xué)分子的人工RNA序列。研究人員將他們第一個(gè)成功構(gòu)建的“RNA-熒光基團(tuán)”復(fù)合物命名為“Spinach”。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中，研究人員再度成功構(gòu)建出與Spinach發(fā)射不同熒光波長(zhǎng)的多個(gè)“RNA-熒光基團(tuán)”復(fù)合物。 目前威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院的研究人員已開(kāi)始利用Spinach追蹤細(xì)胞中的非編碼RNAs�！拔覀儗�(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期以來(lái)致力于解析RNA運(yùn)輸及移位缺陷與兒童發(fā)育性疾病之間的關(guān)系，通過(guò)Spinach，我們觀察到在細(xì)胞壓力應(yīng)激反應(yīng)中一種非編碼RNA發(fā)生了快速的積聚�！盝affrey博士說(shuō)：“我們希望通過(guò)Spinach能夠更深入地了解細(xì)胞中的RNA運(yùn)輸機(jī)制，以及它們?cè)诩膊≈械氖芾矍闆r。” J.S. Paige et. al., “RNA mimics of green fluorescent protein,” Science, 333: 642-6, 2011 3.染色質(zhì)、DNA損傷反應(yīng)以及細(xì)胞死亡 細(xì)胞主要通過(guò)兩種機(jī)制即激活DNA損傷反應(yīng)（DDR）和形成衰老相關(guān)異染色質(zhì)積聚（SAHP）來(lái)調(diào)控細(xì)胞衰老。在這篇文章中，研究人員證實(shí)在原癌基因激活的情況下，細(xì)胞會(huì)優(yōu)先啟動(dòng)形成SAHF，抑制DNA損傷反應(yīng)及細(xì)胞凋亡。這種原癌基因誘導(dǎo)的SAHF依賴(lài)于DNA復(fù)制及共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥Rad3相關(guān)蛋白(ATR激酶)信號(hào)通路。研究結(jié)果表明給予染色質(zhì)修飾化合物或可作為某些癌癥的有效治療策略。 R. Di Micco, et al., “Interplay between oncogene-induced DNA damage response and heterochromatin in senescence and cancer,” Nat Cell Biol, 13:292-302, 2011. 4. DNA解旋酶 MCM2-7復(fù)合體在DNA復(fù)制起始和延伸過(guò)程中起重要的DNA解旋酶作用。然而直到現(xiàn)在研究人員對(duì)于MCM2-7復(fù)合體如何解開(kāi)DNA的機(jī)制卻還不是很清楚。在這篇文章中，研究人員解析了MCM2-7復(fù)合體的結(jié)構(gòu)，證實(shí)MCM2-7是通過(guò)兩種蛋白GINS 和 Cdc45結(jié)合到染色質(zhì)上并被激活的。 A. Costa et. al., “The structural basis for MCM2-7 helicase activation by GINS and Cdc45,” Nat Struct Mol Biol, 18: 471-7, 2011. 5. 卵巢癌基因組分析 在最新出版的Nature雜志上，TCGA計(jì)劃研究組成員報(bào)告了卵巢癌的最新研究成果：漿液性卵巢囊腺癌（serous ovarian adenocarcinoma）中的mRNA和miRNA序列分析，啟動(dòng)子甲基化，DNA拷貝數(shù)，以及316個(gè)樣品中編碼基因外顯子組的序列分析等。 這是癌癥基因組研究的又一重要成果，卵巢癌是女性生殖器官常見(jiàn)的腫瘤之一，發(fā)病率僅次于子宮頸癌和子宮體癌而列居第三位。但卵巢癌致死者，卻占各類(lèi)婦科腫瘤的首位，對(duì)女性生命造成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年新增大約20萬(wàn)卵巢癌患者，并有11.5萬(wàn)患者死亡。漿液性囊腺瘤占卵巢良性腫瘤的25%，也是卵巢惡性腫瘤中最常見(jiàn)者，約占40—50%，對(duì)于這種疾病的深入研究有助于預(yù)防與治療漿液性囊腺瘤。 在這篇文章中，研究人員分析了489個(gè)高度病變漿液性卵巢囊腺癌樣品中mRNA和miRNA的表達(dá)，啟動(dòng)子甲基化，DNA拷貝數(shù)，以及316個(gè)樣品中編碼基因外顯子組的序列，這些研究結(jié)果有助于確定新的腫瘤亞型。 研究人員還發(fā)現(xiàn)雖然p53腫瘤抑制因子在幾乎所有腫瘤中都發(fā)生了突變，但包括NF1、BRCA1、BRCA2、 RB1和 CDK12在內(nèi)的9個(gè)位點(diǎn)也攜帶復(fù)發(fā)性的、盡管流行度較低的突變。同源重組在約一半的這些腫瘤中是有缺陷的，Notch和FOXM1信號(hào)作用也牽涉到了病理生理過(guò)程中。這些研究成果將有助于卵巢癌的基礎(chǔ)病理，以及臨床預(yù)防和治療。 The Cancer Genome Atlas Research Network, “Integrated genomic analyses of ovarian carcinoma,” Nature, 474: 609-15, 2011 6.染色質(zhì)沉默 研究人員發(fā)現(xiàn)一組緊密地結(jié)合到DNA的非組蛋白能夠與附近的沉默因子協(xié)同作用導(dǎo)致形成緊密纏繞的沉默染色質(zhì)。尤其是，蛋白質(zhì)與DNA之間的相互作用抑制了DNA解鏈從而使得DNA復(fù)制受到了破壞，從而揭示了復(fù)制應(yīng)力和基因沉默之間存在的關(guān)聯(lián)性。 M. Dubarry et. al., “Tight protein-DNA interactions favor gene silencing,” Genes Dev, 25: 1365-70, 2011. Free F1000 Evaluation 7. 核糖體如何打開(kāi)mRNA結(jié)構(gòu)化區(qū)域？ 信使RNA (mRNA)是一種線(xiàn)性單鏈分子，通過(guò)互補(bǔ)序列片段的堿基配對(duì)折疊成復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu)。核糖體把mRNA翻譯成蛋白質(zhì)的過(guò)程需要將這種堿基配對(duì)結(jié)構(gòu)破壞。在這項(xiàng)研究中，Ignacio Tinoco及其同事利用一種單分子方法發(fā)現(xiàn)，核糖體有兩個(gè)機(jī)制用來(lái)打開(kāi)mRNA的結(jié)構(gòu)化區(qū)域；機(jī)制的選擇取決于堿基配對(duì)結(jié)合點(diǎn)是處于開(kāi)啟狀態(tài)還是閉合狀態(tài)。 X. Qu et. al., “The ribosome uses two active mechanisms to unwind messenger RNA during translation,” Nature, 475: 118-21, 2011. [ 來(lái)自科研家族 OMICS家族 ] |
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2樓2011-08-18 08:48:00
3樓2011-08-18 09:09:42
zhaohq1209
鐵桿木蟲(chóng) (著名寫(xiě)手)
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4樓2011-08-18 09:54:56
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5樓2011-08-18 10:37:56
fangni
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7樓2011-08-18 20:33:30
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8樓2011-09-06 21:38:50
wanhscn
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9樓2011-09-06 22:35:31
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10樓2011-12-16 12:35:32
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