布法羅大學研究人員的新發(fā)現(xiàn)表明，RNA 編輯在人類生物學和人類疾病發(fā)展中發(fā)揮的作用可能比人們普遍理解的更大。
在 5 月 4 日發(fā)表在《通訊生物學》上的一篇文章中，該研究的作者得出結論，這項研究為更細致地了解分子生物學的工作原理提供了證據(jù)，特別是在蛋白質和基因如何應對環(huán)境挑戰(zhàn)方面。
RNA 編輯位點會導致轉錄基因中單核苷酸多態(tài)性(SNP)(人類最常見的遺傳變異類型)發(fā)生變化，從而導致不同蛋白質的編碼。這些不同蛋白質的表達反過來可能是多種人類疾病的一個因素。
改變生物學
“外部現(xiàn)象可以改變你的生物學特性，從而改變你對所面臨的挑戰(zhàn)的反應方式，無論是傳染病還是氣候變化，”通訊作者、布法羅大學雅各布醫(yī)學與生物醫(yī)學科學學院生物醫(yī)學信息學系教授兼系主任 Peter L. Elkin 醫(yī)學博士解釋道。
他繼續(xù)說，面對這些類型的挑戰(zhàn)，干擾素會上調，從而刺激 APOBEC 酶(一類編輯 RNA 的酶)的釋放。
這項研究主要針對這一酶家族。Elkin 團隊發(fā)現(xiàn)，導致 DNA 發(fā)生特定類型變化的 SNP 中有 4.5% 可能是 RNA 編輯的位點。作者表示，即使這種類型的 RNA 編輯發(fā)生在這些位點中的一小部分，也可能對人類健康產生重大影響。
先前的研究表明，APOBEC 介導的 RNA 編輯與某些自身免疫和神經系統(tǒng)疾病之間存在某種關系。Elkin 補充說，大約 70% 的遺傳性神經系統(tǒng)疾病涉及至少一個 RNA 編輯位點。
“我們發(fā)現(xiàn)基因組中的特定區(qū)域容易受到此類變化的影響，”他說，這表明 RNA 編輯位點可能對遺傳疾病產生重大影響。
當羅斯威爾帕克綜合癌癥中心的合作者發(fā)現(xiàn) RNA 編輯位點與特定癌癥有關時，研究人員更加感興趣。
“我開始意識到 RNA 編輯位點在疾病中的作用可能比以前認為的更大，”Elkin 說。
RNA 見
為了發(fā)現(xiàn)基因組中所有的 RNA 編輯位點，該團隊開發(fā)了一種名為 RNAsee 的計算工具，并通過機器學習對其進行了驗證。
該工具顯示，RNAsee 發(fā)現(xiàn)的潛在編輯位點中有 22.7% 被標記為可能致病或致病，而只有 9.2% 被標記為可能良性或良性。
作者寫道，這一發(fā)現(xiàn)表明他們研究的 RNA 編輯類型“很有可能對人類健康產生負面影響”。
埃爾金在談到人類表達的完整蛋白質組時說：“這項研究為我們理解蛋白質組如何發(fā)展提供了另一個維度。”
他補充說，這項研究的下一步將是讓那些研究特定疾病遺傳學的研究人員對已經發(fā)現(xiàn)的 RNA 編輯位點進行跟蹤研究。
埃爾金說：“我希望研究人員能夠在我們發(fā)現(xiàn) RNA 編輯位點的地方開展后續(xù)基礎實驗，觀察感興趣的基因。”
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