傳訊RNA剪接調控分子研究攸關個人醫療診斷

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【大紀元9月17日報導】(中央社記者韋樞台北17日電)台灣中央研究院生醫所副研究員譚婉玉近年對於會影響選擇性剪接的分子以及細胞中的剪接機制多所研究,最近更發現磷酸化和某些剪接調控分子間的關係;譚婉玉說,這些研究對於未來發展針對不同個體的分子診斷和個人醫療有重大關係。

基因是所有生命的基本遺傳物質,並經由 RNA表達出維持生命現象的蛋白分子。高等生物細胞與細菌的最大差異之一在於基因的不連續性,高等生物具有細胞核,將這些遺傳物質與其它的細胞胞器分隔開。

高等生物細胞具有基因的不連續現象,使得它在表達出傳訊 RNA時,必須利用剪接反應(splicing),將基因中間不含訊息的內插序列移除。多細胞生物體中,一個基因平均約有 8個內插序列,因此有可能發生不同的選擇性剪接(alternative splicing),使得一個基因製造出同源異構 RNA(isoforms),因而造成蛋白的多樣性,甚至由於序列的錯亂而使 RNA被分解掉。

基因的調控可透過有計畫的選擇性剪接來達成;錯誤的剪接則會擾亂細胞的正常功能。基因若在剪接位置上發生突變,就會引起遺傳疾病,例如地中海型貧血或纖維性囊腫。

譚婉玉研究會影響選擇性剪接的分子以及細胞中的剪接機制。她發現一些原本參與基因轉錄調控的分子也可以影響剪接反應的發生,例如某些人類乳突瘤狀病毒(此病毒會造成某種皮膚癌變)的轉錄活化蛋白,以及一個細胞內的轉錄調節蛋白就有這樣的功能。

另外,她也研究選擇性剪接如何受到 RNA結合性蛋白的調控,這些調控分子可能藉由結合到傳訊 RNA的特定序列而影響剪接體 (spliceosome)形成的效率,進而決定剪接發生的位置。

數年前,譚婉玉發現一個專門將磷酸化後的剪接調控分子運送進細胞核的載體,最近又發現這類分子在剪接完成後會發生去磷酸化作用,以便和運送傳訊 RNA到細胞質的載體結合,因此磷酸化會影響某些剪接調控分子在細胞核內外的穿梭甚至所執行的功能。

她同時也發現不正常的磷酸化會導致某些剪接分子被分解掉。因此細胞外在的環境刺激(如賀爾蒙或藥物)可透過訊息傳遞控制剪接分子的磷酸化程度,以達到調控 RNA剪接目的。

她說,現在科學家也認為各人基因的差異也會透過影響傳訊 RNA的剪接造成個體之間的差異,這個觀念對於疾病的分子診斷和個人化治療都有重要的影響。

她舉例說明,每個人體質不同,有人能排除多餘鹽份,有人卻無法排除,所以每個人罹患高血壓的狀況不同,因此不見得一種控制高血壓的藥物適用於每個人,所以需要利用分子診斷方法,找出每個人的不同點,再給予個人化的醫療,這也是邁向未來最佳化醫療的重要研究和工具。

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