第三百九十八章 非编码RNA

第三百九十八章 非编码RNA (第2/2页)

阿什福德点头道：“斯宾塞在技术领域天赋一般，当年斯宾塞‘杀死’马斯库后，关于T病毒的研究便陷入了停滞状态，直到我在生物学领域展现了遗传自我父亲的天赋，于是斯宾塞便将T病毒的研究工作交到了我的手里。这些年我虽然一直在按照斯宾塞的要求研发新一代的生化兵器，诸如暴君，舔食者都出自于我的手笔。但是在研究这些武器的过程中，我也一直在试图寻找破解T病毒的办法，还真让我发现了一些线索……”
　　
　　“什么线索？”
　　
　　“庞教授，你应该听说过非编码RNA吧？”
　　
　　庞学林点了点头。
　　
　　“自从二十世纪五十年代沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋结构模型，以及后来确定了遗传信息流从DNA→RNA→蛋白质这样的中心法则以来，我们认识到，生物体内的复杂结构和功能是由基因组上一段成为基因的DNA序列及其表达的蛋白质决定的。因此，基因组上的基因也就被称为编码序列，它能够编码一种蛋白质的氨基酸序列。”
　　
　　“但随着我们进一步研究却发现，基因组上的编码序列（就是指基因），实际上只占了基因组的一小部分，在人类基因组中，编码序列只占了百分之三，剩下百分之九十七的DNA序列，都无法编码任何的多肽或者蛋白质。这一部分DNA就是所谓的非编码序列。而且随着我们对众多生物体的研究，我们发现，低等生物体，比如病毒，细菌等等，它们的体内只有少数非编码序列，而高等动植物体内则含有大量的非编码序列，它们占据了基因组的绝大部分。”
　　
　　“而中心法则告诉我们，基因组中的DNA发挥功能的重要方式就是转录产生RNA，近年来我们的研究表明，基因组内的绝大部分DNA都是可以转录成RNA的，因此，非编码RNA就是有基因组内的非编码序列转录而成的，同时也有越来越多的证据表明，这些非编码RNA在生命活动中，起到了非常重要的作用。其中最突出的两个例子便是RNA干涉和microRNA的研究。”
　　
　　“RNA干涉的研究源于转录后的基因沉默现象，这一现象最早发现与矮牵牛和少数几种植物中。这种特殊的现象表现为，当对这些植物进行转基因后，导入的基因和其相似的内源基因都是都被抑制，进一步的实验表明同源转录确实出现过，但很快就被降解了。”
　　
　　“科学家们对RNA干涉现象做进一步深入研究后发现：dsRNA一旦进入细胞内，就会被一个称为Dicer的特定酶切割成21~23个核苷酸长度的小分子干扰RNA（siRNA）片段。Dicer酶属于RNaseIII家族中能够特异识别双链RNA的成员，它以ATP依赖的方式切割由外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的siRNA片段随后与一些酶结合成为了诱导沉默复合体。激活的诱导沉默复合体通过碱基配对定位到与siRNA同源的mRNA转录本上，并且在距离siRNA3'端一定的位置切割该mRNA，这样就是的与mRNA此相对应的基因陷入沉默状态。大量的研究表明，RNA干涉现象广泛存在于从真菌到植物，从无脊椎动物到哺乳动物的各种生物体内，甚至也存在于一些低等原核生物中。”
　　
　　“当年蜂巢实验室内的一位科学家曾经提出了这样的设想，基因沉默现象很可能是生物体进化过程中用来抵御转座子或者RNA病毒的一种防御机制，是生物体使用的一种古老的抗病毒策略，甚至可能在植物与动物发生分化之前就已经出现了。”
　　
　　庞学林的脸上流露出若有所思的表情，说道：“你的意思是，通过对基因沉默现象的研究，或许能够帮助我们找到对抗RNA病毒的办法？”
　　
　　阿什福德摇了摇头，说道：“基因沉默只是可以让人类对部分RNA病毒免疫，让幸存的人类可以在未来避免被T病毒和它的同源病毒感染。真正想要消灭T病毒，我们还有很长一段路要走。”
　　
　　庞学林笑了起来，说道：“你刚才不是说除了RNA干扰现象外，还有microRNA吗？说说这种RNA吧。”
　　
　　阿什福德点了点头，说道：“上世纪八十年代，我接手蜂巢实验室不就，在一次研究中，我手下的一个实验组以线虫为对象用基因打靶技术研究某些基因对其发育的影响。我们找到了一个对发育有明显干扰基因，通常线虫要经过四个幼虫阶段才能成熟，这个基因的突变可以使它的发育只停留在第一阶段。然后让我们惊讶的是，这个基因同样不编码任何蛋白质，而是只编码一个microRNA。”
　　
　　“而这种microRNA，竟然对线虫体内的T病毒起到了一定程度的抑制作用。”
　　
　　“后来我们发现，这种microRNA属于庞大的非编码RNA家族中的一员，这些年，保护伞公司旗下的实验室发现了成千上万种非编码RNA分子，这些RNA分子组成了相互作用网络，参与了细胞体内的生命活动调节，它们与蛋白质-蛋白质相互作用网络相对应，就好比宇宙学中的暗物质与亮物质。之前，在生命科学界，我们一直以为生物的功能是由蛋白质实现的，因此我们以蛋白质为中心进行了大量的研究，发现了大量关于蛋白质产生、调控和代谢的途径及相关网络。而随着非编码RNA及其生物学功能的大规模发现，将有助于我们寻找到非编码RNA彼此之间，乃至于与蛋白质之间的相互作用网络……”
　　
　　阿什福德顿了顿，说道：“甚至于，我认为关于T病毒的解药，就隐藏在千千万万的非编码RNA之中，就看我们能不能把它给找出来了。”
　　
　　庞学林静静地看着阿什福德，许久之后，他伸出手微笑道：“阿什福德博士，合作愉快。”
　　
　　阿什福德微微一愣，脸上露出笑容道：“庞教授，合作愉快！”
　　
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