RNA:基因组研究揭示了基础RNA基因意想不到的变异特征

来源：原创网站2022-02-08 10:58

约翰霍普金斯大学等机构的科学家通过基因组研究发现了一种基因突变，这种突变被认为是蛋白质微管结构的基本组成部分。

2022 . 2 . 8/100医学网生物网络/-多态性驱动压力下的生存，提供一定的适应性。核糖体RNA的遗传多态性来源于这个多拷贝基因内部的反复变化和个体之间的变化。目前，科学家已经提出了相当数量的rRNA序列异质性，但由于缺乏准确的参考序列，评估这种异质性可能非常困难。最近，在国际期刊《RNA》上发表的题为《人类核糖体RNA基因的广泛遗传异质性》的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家通过基因组研究发现了一种被认为是蛋白质微管结构基本成分的基因突变。

基因组研究揭示了群体中核糖体RNA基因的意外异质性，揭示了核糖体在蛋白质翻译中可能存在一些潜在的变异。图片：范文俊，博士

人类核糖体RNA(rRNA)基因对于构建核糖体或翻译蛋白质机器非常重要。研究人员说，这些被认为在人类中非常相似的基因，由于个体的地理分组，可能会有很大的不同。研究人员在一个名为28S rRNA的片段中发现了特别高的变异，这是蛋白质核糖体翻译的重要部分。在这篇文章中，研究人员将传统的研究重点从开发可能治疗癌症的新分子转移到深入研究他们想要更好理解的基本生物学概念。

研究人员已经开发出可以靶向核糖体rRNA合成的抗癌药物，这一特殊过程将驱动癌症。如果没有这个过程，癌细胞可能不会繁殖，所以研究人员想知道rRNA基因本身在癌症中是否会发生变化，以及它将如何影响靶向策略。虽然这个基因非常重要，但到目前为止，研究人员还没有公布明确的参考序列。因此，他们开始对rRNA基因序列采用生物信息学方法，研究人员使用了马里兰高级研究计算机中心的高性能计算机。为了开始绘制癌症变化的图表，研究人员必须了解这种突变体是否存在于人类群体中。rRNA基因序列被认为是不可触及的，或者说是非常基础的，似乎不太可能有任何突变。

然而，当研究人员开始分析时，他们很快意识到癌症的基因组高度异常。为了更好地了解这种异常是否是真的，这意味着它会在特定的癌症中发生突变，研究人员需要更好地了解正常人的基因是什么样的。随后，研究人员利用1000基因组计划的全基因组测序数据，分析了来自26个群体的2504名个体的突变。最后，鉴定出3，791个突变体在rRNA基因中是未知的，包括在28S rRNA上看到的470个突变位置，其中大部分位于rRNA的长突出折叠中，并且这些折叠在不同的物质中是不同的，这可能代表多样性的位置，并且可能。

图片：https://RNA journal.cshlp.org/content/early/2022/01/25/RNA.078925.121

研究员莱霍说，分析结果超出了我们的想象。我们可以看到，在基因的大面积区域内，它的序列可能得到了完美的保护，然后在我们预期没有改变的确切位置有一个高度可变的位置，这可能表明突变的rRNAs或其构建到核糖体中的方式可能会导致核糖体功能的潜在变化。研究人员观察到的许多突变体是通过群体分离的。例如，一些突变体在非洲或亚洲群体中的出现频率远低于美国或欧洲群体，反之亦然。这可能会增加一些突变可能是古老的和依赖于祖先的可能性，但它们已经在现代人群中保存下来。

现在推测这些突变体的含义可能还为时过早，但令人着迷的是，这些突变体在群体中是保守的，这意味着它们的保留在某种程度上非常重要。结果表明，研究人员评估28S rRNA突变体如何影响核糖体功能可能是非常必要的，这将有助于研究人员开发更多针对癌症或其他疾病的靶向疗法。

综上所述，本文的研究结果为rRNA基因阵列的异质性提供了遗传学观点，并提示有必要评估28S rRNA突变体影响核糖体功能的分子机制。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

范文军，Eetu Eklund，Rachel M Sherman，等，RNA (2022)。DOI: 10.1261/rna.078925.121

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