东京大学的一个研究小组首次揭示了细胞具有计算基因拷贝数和保持稳定数量的机制。

 生物体通过合成各种蛋白质来维持细胞功能。因此,必须稳定地供应大量负责蛋白质合成的核糖体。

 核糖体由蛋白质和核糖体RNA组成,为了供应大量核糖体RNA,编码它的核糖体RNA基因必须作为重复基因稳定维持。然而,由于重复基因很容易减少,细胞如何保持核糖体RNA基因拷贝数恒定一直是个谜。

 该研究小组重点关注 Sir2 蛋白的数量随核糖体 RNA 基因的拷贝数而变化的事实。通常情况下,Sir2会抑制核糖体RNA基因重复序列内的扩增机制,以保持重复序列恒定,但当RNA基因的拷贝数减少时,SIR2基因的表达就会受到抑制。

 通过对这种表达调节机制进行详细分析,我们发现一种称为UAF的因子具有计算核糖体RNA基因拷贝数的作用,并且具有响应拷贝数减少而抑制Sir2量的功能。当Sir2的数量减少时,被抑制的RNA基因的扩增机制就会“开启”,使拷贝数恢复。当拷贝数充分恢复时,SIR2基因的抑制被解除,数量再次变得充足。通过提供 Sir2,副本数量保持不变。

 已知核糖体 RNA 基因的拷贝数会随着细胞老化和癌变而波动。这一结果阐明了细胞稳定维持核糖体RNA基因的机制,有望在未来促进这些疾病的预防和治疗。

论文信息:【分子细胞】RNA 聚合酶 I 激活剂计数并调整核糖体 RNA 基因拷贝数

东京大学

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