โปรตีน Fragile X เผยให้เห็นพันธมิตร RNA

โปรตีน Fragile X เผยให้เห็นพันธมิตร RNA

กลุ่มอาการ X ที่เปราะบางซึ่งถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่พบได้บ่อยที่สุด ยังคงสร้างความสับสนให้กับนักวิจัย แม้ว่ายีนกลายพันธุ์ที่รับผิดชอบต่อภาวะนี้จะถูกระบุเมื่อทศวรรษที่แล้วก็ตามขณะนี้ กลุ่มวิจัยหลายกลุ่มกำลังไขข้อข้องใจว่ายีนที่มีข้อบกพร่องเพียงตัวเดียวบนโครโมโซม X นี้เปลี่ยนแปลงคำสั่งการสร้างโปรตีนของเซลล์จากยีนอื่นๆ นับสิบหรือหลายร้อยตัวได้อย่างไร การค้นพบใหม่อาจนำไปสู่วิธีในการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นและลดอาการบางอย่างของโรค X ที่เปราะบาง

ยีนหลักที่อยู่เบื้องหลังซินโดรมเข้ารหัสโปรตีนที่เรียกว่า FMRP 

สำหรับโปรตีนปัญญาอ่อน X ที่เปราะบางซึ่งจับกับสายของ Messenger RNA (mRNA) เส้นเหล่านี้เป็นตัวกลางระหว่างยีนและโปรตีนที่เข้ารหัส: เซลล์อ่าน DNA ของยีนเพื่อสร้าง mRNA จากนั้นใช้เพื่อสร้างโปรตีน

นักประสาทวิทยาได้ตั้งทฤษฎีว่ากลุ่มอาการ X ที่เปราะบางเป็นผลมาจาก FMRP ไม่สามารถส่ง mRNAs ภายในเซลล์ได้อย่างถูกต้อง โดยเฉพาะในเซลล์สมอง หรือไม่สามารถควบคุมวิธีการสร้างโปรตีนของ mRNA ได้อย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังคงประสบปัญหาในการระบุ mRNAs ที่ได้รับผลกระทบจากกลุ่มอาการ X ที่เปราะบาง

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ Jennifer C. Darnell จาก Rockefeller University ในนิวยอร์กและเพื่อนร่วมงานของเธอได้เปิด FMRP ให้กับสตริงสุ่มของหน่วยย่อยที่รวมกันเป็น RNA การทดลองพบว่า FMRP ผูกมัดอย่างแน่นหนากับส่วนของ RNA ซึ่งสร้างโครงสร้างแปลก ๆ ที่ขนานนามว่า G quartet “มันดูเหมือนลูกบาศก์ที่สร้างจาก RNA” ผู้ร่วมวิจัย Robert B. Darnell จาก Rockefeller University กล่าว

จากนั้นผู้ตรวจสอบได้ค้นหาฐานข้อมูลของ mRNA เพื่อหาฐานข้อมูลที่มีโครงสร้าง G-quartet พวกเขาระบุมากกว่าหนึ่งโหลซึ่งส่วนใหญ่มีบทบาทในการพัฒนาหรือการทำงานของสมอง

สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์

รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ

ติดตาม

ในขณะเดียวกัน Stephen T. Warren จาก Howard Hughes Medical Institute ที่ Emory University School of Medicine ในแอตแลนตาและเพื่อนร่วมงานของเขาใช้แอนติบอดีที่จับกับ FMRP เพื่อดึงโปรตีนและ mRNAs ที่แนบมาออกจากเนื้อเยื่อสมองของหนู

พวกเขาระบุ mRNA ดังกล่าวได้หลายร้อยรายการ ซึ่งประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์แสดงคุณสมบัติ G-quartet

ในห้องขัง วันที่ 16 พฤศจิกายน กลุ่มแอตแลนตาและนิวยอร์กร่วมกันอธิบายผลลัพธ์ของพวกเขาและพยายามยืนยันความเกี่ยวข้องของ mRNA บางส่วนในกลุ่มอาการ X ที่เปราะบาง ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์พบว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันของผู้ที่มีภาวะนี้มีการกระจายตัวของเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงไปมากกว่า 250 mRNAs เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ภูมิคุ้มกันปกติ

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ที่การประชุมสมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ในซานดิเอโก James Eberwine จาก University of Pennsylvania ในฟิลาเดลเฟียและเพื่อนร่วมงานของเขาได้อธิบายเทคนิคที่ใช้แอนติบอดีอีกวิธีหนึ่งซึ่งระบุ RNAs ที่เชื่อมโยงกับ FMRP นักวิจัยพบว่า RNAs ดังกล่าวอยู่ภายในเซลล์สมองเดี่ยวและแม้แต่ในเดนไดรต์เดี่ยว ซึ่งเป็นส่วนต่อขยายของเซลล์ประสาทที่ทำให้พวกมันสามารถสื่อสารกันได้

กลุ่มของ Eberwine ระบุได้ประมาณ 100 mRNA ที่จับกับ FMRP ในเซลล์ประสาทหรือเดนไดรต์ของพวกมัน Eberwine กล่าวว่า การเปลี่ยนแปลงการทำงานของเดนไดรต์อาจเป็นหัวใจสำคัญของความปัญญาอ่อนในกลุ่มอาการ X ที่เปราะบาง

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้เปรียบเทียบ mRNA ที่พวกเขาระบุกับที่แยกได้จากกลุ่มอื่น อย่างไรก็ตาม พวกเขาพบว่า mRNA บางตัวถูกควบคุมอย่างไม่ถูกต้องในหนูที่มีอาการเทียบเท่ากับกลุ่มอาการ X ที่เปราะบาง

Lynne Regan จาก Yale University เตือนว่า mRNAs เพิ่มเติมที่ได้รับผลกระทบจาก FMRP อาจยังไม่ถูกค้นพบ เธอยังรู้สึกงงว่าทำไม mRNA จำนวนมากที่มีคุณลักษณะ quartet ที่ระบุโดยกลุ่ม Darnell ไม่ผูกกับ FMRP

ถึงกระนั้น นักประสาทวิทยากล่าวว่า mRNAs ที่ระบุแล้วควรช่วยอธิบายว่าความผิดปกติของ FMRP ทำให้เกิดภาวะปัญญาอ่อนได้อย่างไร R. Frank Kooy จาก University of Antwerp ในเบลเยียมกล่าวว่า “การค้นพบว่ากลุ่ม RNAs ใหม่ถูกผูกมัดด้วยโปรตีน X ที่เปราะบางนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง “ตอนนี้เริ่มภารกิจที่น่าเกรงขามในการสืบหาชะตากรรมของ RNA ที่ถูกผูกไว้เหล่านี้ทีละตัว”

แนะนำ ufaslot888g