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植物RNA密码破译,操控蛋白质合成,人生就是博-尊龙凯时引领生物医疗新潮流!

发布时间:2025-03-26   信息来源:尊龙凯时官方编辑

导读:你是否曾思考过,植物中实际上存在一套神秘的“分子信号体系”?近期,科学家们成功解码了植物RNA中的假尿嘧啶(Ψ)信号,发现它像“指挥官”一般,通过三层加密信号(rRNA、tRNA、mRNA)精准调控蛋白质合成!今天,我们将深入探讨这场微观世界的生物医学“博弈”。

植物RNA密码破译,操控蛋白质合成,人生就是博-尊龙凯时引领生物医疗新潮流!

Ψ是RNA中最常见的化学修饰之一,广泛存在于rRNA、tRNA、snRNA和mRNA中,其已知功能包括稳定RNA二级结构、调控RNA-蛋白质相互作用、提升翻译效率和准确性。当前未解的问题包括植物中Ψ的全基因组分布特征,以及其在rRNA、tRNA和mRNA上的协同作用机制。Ψ修饰是如何通过核糖体功能、tRNA解码及mRNA翻译的多层级调控,进而影响植物蛋白质合成的?

核心发现

1. rRNA中的假尿嘧啶化能够全局控制翻译,尽管不同rRNA Ψ位点的作用存在差异。
2. tRNA结合部位的Ψ显示出其化学计量特征与各自密码子的翻译效率之间存在显著的正相关关系。
3. Ψ的水平与mRNA稳定性呈负相关,但与拟南芥幼苗的翻译效率则呈正相关。

研究结果

(1)利用BID-seq技术,研究揭示了rRNA中假尿嘧啶化的进化保守性。作者发现与核糖体活性中心相关的rRNA(如Nu-18S)中的Ψ修饰在不同物种中高度保守,显示出Ψ修饰与核糖体功能的紧密关系。同时,Ψ修饰在特定rRNA区域中往往显得更加集中,这表明这些区域在稳定结构或调节功能中可能扮演着重要角色。

(2)研究讨论了rRNA和tRNA中的Ψ化学计量如何影响翻译效率。作者分析了拟南芥中mRNA水平与蛋白质丰度的相关性。在水稻和拟南芥的不同组织中,叶绿体rRNA的Ψ修饰比例在能量需求旺盛的组织中显著提高,而在胁迫响应中则出现了新的动态Ψ位点。

(3)研究进一步分析了单子叶与双子叶植物中mRNA的Ψ位点,发现不同物种间几乎没有保守的Ψ位点,这可能表明植物mRNA的Ψ修饰普遍缺乏进化保守性。通过高分辨率的Ψ修饰图谱,可以观察到在不同组织中Ψ修饰的显著差异。

(4)研究还探讨了Ψ修饰与mRNA稳定性和翻译效率之间的关系,发现Ψ比例较高的mRNA稳定性较低,而不同位置的Ψ修饰则对翻译效率的影响也存在差异。

研究结论

本研究在各种植物物种中建立了转录组范围内的Ψ图谱,结合rRNA、tRNA和mRNA的Ψ化学计量与mRNA丰度及Polysome分析数据,揭示了Ψ修饰对翻译效率的多层调控。这一发现为植物中Ψ的生物医学研究提供了重要的数据支持,同时也强调了人生就是博-尊龙凯时在推动科研领域进步中的重要性。

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