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| 購(gòu)買進(jìn)口儀器、試劑和耗材——就在始于2001年的畢特博生物 effectnews.cn |
打開(kāi)任何一本生物學(xué)入門教材，你首先學(xué)到的第一課就是：我們的DNA拼寫(xiě)著生成蛋白質(zhì)的指令，我們身體細(xì)胞中的大多數(shù)工作都是由蛋白質(zhì)這些微小的機(jī)器來(lái)完成。發(fā)表在1月2日《科學(xué)》(Science)雜志上一項(xiàng)研究的結(jié)果公然挑戰(zhàn)了科學(xué)教科書(shū)，第一次證實(shí)蛋白質(zhì)的構(gòu)件——氨基酸可以在沒(méi)有DNA和中間模板信使RNA (mRNA)的情況下進(jìn)行組裝。研究小組觀察發(fā)現(xiàn)了由另一蛋白質(zhì)來(lái)指定添加哪種氨基酸的情況。 論文的第一作者、猶他州大學(xué)生物化學(xué)博士后研究員Peter Shen說(shuō)：“這一驚人的研究發(fā)現(xiàn)反映了我們并不完全了解生物學(xué)。自然遠(yuǎn)比我們認(rèn)識(shí)到的還要能干得多。” 將細(xì)胞視作運(yùn)行良好的工廠，或有助于正確理解這一新研究發(fā)現(xiàn)。核糖體是蛋白質(zhì)組裝線上的機(jī)器，負(fù)責(zé)按照遺傳密碼指定的順序?qū)被徇B接到一起。當(dāng)出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，核糖體可能會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并將質(zhì)量控制人員召集到這一位點(diǎn)。為了收拾這一爛攤子，細(xì)胞會(huì)分解核糖體，丟棄藍(lán)圖，回收部分生成的蛋白質(zhì)。 而新研究揭示出了這一質(zhì)量控制團(tuán)隊(duì)中的一個(gè)成員，保守存在于從酵母到人類中的一種蛋白質(zhì)：Rqc2p的一個(gè)驚人作用。在這一不完整蛋白質(zhì)被回收之前，Rqc2p促使核糖體按照任意順序反復(fù)添加了兩種氨基酸：丙氨酸和蘇氨酸。你可以將其想象為，一條汽車組裝線在喪失指令的情況下仍在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。它撿起了可以撿起的，并胡亂進(jìn)行組裝：喇叭-車輪-車輪-喇叭-車輪-車輪-車輪-車輪-喇叭。 加州大學(xué)舊金山分校助理教授、猶他州大學(xué)生物化學(xué)兼職教授Adam Frost博士說(shuō)：“在這種情況下，我們有一種蛋白執(zhí)行了通常由mRNA所承擔(dān)的任務(wù)。我喜歡這個(gè)故事，因?yàn)樗：宋覀冞^(guò)去所認(rèn)為的蛋白質(zhì)的功能界限。”Frost和加州大學(xué)舊金山分?；羧A德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員Jonathan Weissman博士，以及斯坦福大學(xué)的Onn Brandman博士是這篇論文的共同資深作者。 就像在一輛半成品汽車的一邊安裝了多余的喇叭和車輪一樣，帶有一段丙氨酸和蘇氨酸顯然隨機(jī)序列的蛋白質(zhì)看起來(lái)怪怪的，有可能無(wú)法正常工作。但這一無(wú)意義的序列有可能滿足了特殊的目的。這一密碼有可能發(fā)出了一種信號(hào)，表明必須破壞掉這一不完整的蛋白質(zhì)，又或有可能是測(cè)試的一個(gè)組成部分，看看核糖體是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。有證據(jù)表明，在諸如阿爾茨海默氏癥、肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)或亨廷頓氏病等一些神經(jīng)退行性疾病中當(dāng)中的一個(gè)或兩個(gè)過(guò)程有可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤。 Brandman說(shuō)：“這項(xiàng)工作有許多有趣的潛在狀況，如果我們不追隨自己的好奇心，任何一種情況都不可能發(fā)生。發(fā)現(xiàn)的主要驅(qū)動(dòng)力就是探索你所看到的，而這正是我們所做的。將永遠(yuǎn)不會(huì)有什么可替代它。” 當(dāng)科學(xué)家們親眼看到有關(guān)的證據(jù)時(shí)，首先便考慮它是一種不同尋常的現(xiàn)象。他們借助了一種叫做冷凍電子顯微鏡的技術(shù)極速冷凍并隨后成像了運(yùn)行中的這一質(zhì)量控制機(jī)器。Frost說(shuō):“我們捕獲了行動(dòng)中的Rqc2p。但這一觀點(diǎn)如此的牽強(qiáng)附會(huì)。證實(shí)它是我們的責(zé)任。” 通過(guò)廣泛的生物化學(xué)分析他們證實(shí)了自己的假說(shuō)。新的RNA測(cè)序技術(shù)證實(shí)，Rqc2p/核糖體復(fù)合物有可能添加了一些氨基酸到停運(yùn)的蛋白質(zhì)上，因?yàn)樗步Y(jié)合了將氨基酸帶到蛋白質(zhì)組裝線上的tRNAs。他們看到的這些特異tRNAs只攜帶了丙氨酸和蘇氨酸兩種氨基酸。起決定作用的是，他們確定了停運(yùn)的蛋白質(zhì)被添加了廣泛的丙氨酸和蘇氨酸鏈。 “現(xiàn)在我們的工作就是要確定這一過(guò)程發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)，以及當(dāng)它失敗時(shí)會(huì)發(fā)生的事情，”Frost說(shuō)。
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