应激诱导的遗传信息变化发现了关于神秘蛋白功能的新细节

在最近的一项研究中，MedUni Vienna的一个研究小组发布了关于神秘蛋白功能的进一步细节。这种蛋白质的生物学必需性，可以化学改变遗传信息的某些组成部分，已经争论了很长一段时间。这项新研究现在将这种蛋白质的酶促作用与对蛋白质合成很重要的小RNA分子联系起来，对遗传信息的完整性产生潜在的深远影响，特别是在压力条件下。

甲基转移酶是将甲基转移到大分子的某些结构单元的酶，例如DNA(脱氧核糖核酸，遗传信息的载体)，RNA(核糖核酸，遗传信息的传递者)以及蛋白质(遗传信息的产物)，因此调节这些大分子的功能。甲基转移酶Dnmt2最初被描述为一种酶，通过化学改变DNA中的碱基胞嘧啶(DNA甲基化)，可以直接影响遗传信息的包装，从而进行表观遗传功能。

然而，后来发现Dnmt2不会在DNA中用甲基标记胞嘧啶，而是在转移RNA中标记胞嘧啶(tRNA;蛋白质合成必需的分子)，并且这种胞嘧啶甲基化会影响tRNA的稳定性，并可能影响蛋白质的合成。好。

Dnmt2样蛋白几乎存在于每个生物体中，这导致早期结论这些酶发挥重要作用。然而，Dnmt2已经失活的活生物体，例如通过突变，在没有甲基转移酶的情况下能够存活。这些观察使生物学家长期困惑地提出了这样一个问题，即为什么Dnmt2样酶在从细菌到人类的遗传信息库中的进化过程中被保留下来。

由MedUni维也纳解剖学和细胞生物学中心的细胞和发育生物学部领导的一项国际研究表明，Dnmt2对tRNA的稳定作用是保证遗传信息完整性所必需的，特别是在压力条件下。研究人员使用黑腹果蝇(果蝇)作为他们研究的模式生物，并在专家期刊Cell Reports中描述，如果没有功能性Dnmt2，遗传信息的某些区域会丢失或因重组而发生变化。关键指示这些问题主要可以通过丢失tRNA而不是DNA功能来解释来自另一种进化上高度保守的RNA甲基转移酶(NSun2)的实验。

“解释这些RNA修饰酶的分子功能是朝着更好地理解'表位转录组'在建立某些基因表达模式中的作用迈出的重要一步，”MedUni细胞与发育生物学部主任研究员MatthiasSchäfer解释道。维也纳的解剖学和细胞生物学中心。“通过表观遗传操作调节某些基因的表达或通过'外转基因组'变化影响其RNA代谢具有巨大的医疗潜力。”

例如，它可能是可以特异停用损坏遗传信息，而不改变含有该DNA序列的遗传信息通过'表观遗传药物'。另一方面，“基于RNA的治疗方法已经在临床试验中进行测试，我们很快就会知道'外转录组'的变化是否会使这些药物变得更稳定，或者更简单地允许更有效地转运到靶细胞或组织中，从而使他们更有效，“施韦弗补充说。虽然表观遗传学已经是一个面向未来的医学领域，它为个性化治疗提供了许多不同的可能性，但在通过“外转录”工具扩展个性化治疗方法之前，必须通过持续的基础研究进一步确定“代谢组学”的潜力。

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