发现首个细菌RNA修复系统

据物理学家组织网10月12日报道，美国伊利诺伊大学香槟分校生物化学系教授黄雷文（音译）及其同事首次在细菌中发现了RNA修复系统。这是迄今为止发现的第二个RNA修复系统，第一个为噬菌体（可攻击细菌的一种病毒）中的带有2个蛋白的RNA修复系统。相关文章发表在最近的美国《科学》（Science）杂志以及美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。
 
此次发现的细菌RNA修复系统的新颖之处在于，在受损的RNA封闭前，一个甲基会附着在该RNA受损点的两个主要羟基之上，使得受损点无法继续开裂，从而达到修复的效果。这一发现对于保护细胞免遭核糖毒素的侵袭具有重要的意义。该毒素能使蛋白质转译涉及的重要RNA发生开裂，从而导致细胞的死亡。
 
由于新发现的RNA修复系统中对甲基负责的酶是细菌中的Hen1的同系物，因此该发现对理解RNA干涉以及动物、植物和其他真核生物的基因表达同样具有相当重要的意义。
 
发表在《科学》（Science）杂志上的论文主要描述了RNA修复过程的全部机理，而发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）的论文则着重解析了甲基化反应的化学机理，尤其是细菌中的Hen1内起主导作用的转甲基酶的晶体结构。由于真核态的Hen1能产生同样的化学反应，研究应进一步侧重于理解真核生物中的RNA干涉。
 
黄雷文表示，Hen1是真核生物RNA干涉中产生小型非编码RNA的三种基础酶之一。虽然Hen1的同系物在细菌中确实存在，但细菌内却没有任何的RNA干涉。因此，研究人员十分好奇，想要破解细菌中的Hen1的具体功能。黄雷文说：“研究表明，细菌中的Hen1与真核生物中的Hen1能产生同样的化学反应。但令我们感到惊讶的是，虽然细菌中的Hen1并不在RNA干涉中发挥作用，却是RNA修复和修正系统中的一部分，它能使修复后的RNA恢复如新，甚至能比全新的RNA发挥更好的功能。”

作者：张巍巍
来源：科技日报