Science：历经数十年，破解一种名为RNA编辑的神秘过程

　　从莫斯科到波士顿，这两位分子生物学家共同建立了他们的生活和事业，研究一种致病寄生虫的RNA

　　

Ruslan Afasizhev和Inna Afasizheva夫妇作为波士顿大学的分子生物学家，已经一起工作了几十年。他们一起发表了数十篇论文，研究一种叫做布氏锥虫（Trypanosoma brucei）的单细胞致病寄生虫的线粒体DNA与RNA的机制。现在，经过多年的突破，他们在《科学》杂志上发表了最新论文，详细介绍了一种名为RNA编辑的神秘过程，可能有助于治疗相关的一种致命疾病。

在最新论文中，波士顿大学，加州大学洛杉矶分校、加州大学欧文分校(UCI)和上海科技大学合作，首次确定了包含gRNA链，并让这些链与mRNA结合的分子机器的结构。确定这些细胞机制可以为科学家治疗非洲昏睡病提供重要信息，这种疾病是由布氏锥虫引起的。非洲昏睡病由携带寄生虫的采采蝇传播，通常是致命的，而且许多现有的治疗方法都存在安全问题，这使得分子研究对药物开发尤为重要。

“现在我们可以开始更广泛的研究，因为现在我们已经知道蛋白质是如何与RNA相互作用的。”Afasizheva说。

“如果我们找到一种抑制编辑过程的方法，我们就可以在不伤害人体细胞的情况下杀死寄生虫”。

现如今，RNA研究已经得到了巨大的发展和进步，研究细胞内部的技术也是如此。在最新研究中，研究人员使用低温电子显微镜和分子方法来详细了解RNA编辑。利用这项技术，他们最新发现，一种被称为编辑体（editosome）的蛋白质复合物负责在gRNA的指导下协调变化，这种变化发生在尿苷(RNA的一种化学成分)的插入和删除的级联过程中。在锥虫中，RNA编辑有一个重要的目的：修复断裂的基因。DNA突变在寄生虫中是非常常见的，所以即使遗传密码是不可读的，编辑过的mRNA也会成为细胞的一个功能部分。

RNA编辑在几乎所有具有细胞核和线粒体的细胞的生物体中调节许多细胞过程。但是，Afasizhev说，不同生物中的RNA编辑机制没有任何共同之处，这意味着这些机制是为不同物种的不同目的而进化的。这就是为什么锥虫的RNA编辑机制成为阻止寄生虫引起疾病的有吸引力的治疗靶点，因为它不会干扰人类细胞。现在，他们知道了锥虫体内RNA编辑的独特蛋白质结构，他们研究的下一个阶段是确定在细胞中引发反应的酶。

“下一个问题是这些反应是如何发生的，这些酶是如何到达底物的，以及它们是如何创造出改变RNA序列的重要工作的，”Afasizheva说。

这一研究组希望吸引更多的学生来他们的实验室，接受这一领域的技术进步，并像他们一样继续解决这个复杂的难题。

这项研究由美国国立卫生研究院资助。

文章标题

Structural basis of gRNA stabilization and mRNA recognition in trypanosomal RNA editing