细胞编辑纠正遗传错误

几乎所有陆地植物都使用一群细胞编辑来纠正其遗传信息中的错误。波恩大学的研究人员现已将部分机械转移到细菌中。他们的研究结果证实了这一广泛机制运作的一个有争议的论点。它们现已发表在自然出版集团的通讯生物学杂志上。

有人可能会认为较高的遗传机制的植物是由官僚谁喜欢挑最复杂的选项发明：大部分植物的遗传物质中含有少量的误差。植物细胞(线粒体)的发电厂中的DNA受到特别的影响。工厂必须纠正这些错误，否则其能源供应将会崩溃。它确实做了这些修正，但是以一种非常复杂的方式：它不会改善DNA，即线粒体的实际构建指令。相反，它会更正这些说明的副本。这就像打印一次错误的时事通讯一样，然后纠正每个打印输出中拼写错误的单词。

更重要的是：进行这些修正的编辑是绝对的专家。他们通常只识别一个特定错误。因此，一些植物具有500个或更多个不同的校对者。“DNA转录本由RNA组成;因此我们将这种机制称为RNA编辑，”波恩大学细胞与分子植物研究所的Volker Knoop教授解释道。“我们才刚刚开始明白为什么它存在以及它如何在细节上发挥作用。”

Knoop和他的同事至少更接近于回答第二个问题。为此，他们将一些编辑从苔藓Physcomitrella专利运送到肠道细菌大肠杆菌。“我们想知道他们是否在那里编辑细菌RNA，”Knoop的同事Mareike Schallenberg-Rüdinger博士说。“到目前为止，他们是否可以独自完成这项工作或是否需要帮助是有争议的。”

大多数研究人员认为RNA编辑通常分为两个步骤：编辑(所谓的PPR蛋白)识别错误。为了纠正它，他们然后呼吁一种RNA'修正液' - 一种叫做胞苷脱氨酶的酶 - 寻求帮助。

RNA'修正液'也适用于大肠杆菌

然而，一些PPR蛋白在其末端具有一定的氨基酸序列，其在理论上已知为胞苷脱氨酶，这意味着它们可能总是随身携带它们的修正液瓶。“我们实际上能够证明这组PPR蛋白能够编辑大肠杆菌的RNA，”Mareike Schallenberg-Rüdinger说。“所以它不需要单独的脱氨酶来做到这一点。” 然而，如果科学家甚至改变了一种重要的“修正液”氨基酸，PPR蛋白就失去了纠正的能力。

研究人员还成功地编程了PPR蛋白，使他们能够检测出特定的错误。“这些实验有助于我们更好地理解RNA编辑，”Volker Knoop解释道。“模式生物大肠杆菌也在这个过程中帮助我们，因为在植物中进行这些实验要困难得多。”

从中期来看，科学家们也希望找到一个问题的答案，为什么这个精心编辑的机器在进化过程中发展起来。有一些理论：例如，RNA编辑可能使植物“收集”突变。随着时间的推移，许多不同变化的组合可能形成单独有害甚至致命的，但总之，它们为植物提供了生存优势。

因此，繁琐的过程将有一个重要的目的：作为进化的游乐场。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。