DNA代码是如何转化为蛋白质合成指令

        据newmaterials网站2006年6月28日报道，来自以色列魏兹曼科学院和耶路撒冷希伯来大学的科学家小组揭示细胞“编辑器”结构，该细胞“编辑器”将从脱氧核糖核酸模板中形成的第一个核糖核酸进行直接“剪切和粘贴”。许多疾病都试图破坏这一过程，因此理解这一相关机械工作原理可能会帮助我们在未来纠正或者防止疾病对这一过程的破坏。

        约25年前科学家们在基因中发现脱氧核糖核酸片，这些脱氧核糖核酸片像“填充”片一样点缀在蛋白质形成代码之中，科学家们仍不清楚这些脱氧核糖核酸片段的功能。因此科学家们对此展开研究，以解开该过程之迷，为此科学家将正确序列提取出来，排列在一起，然后对一套连贯指令进行研究。这种过程我们称之为“核糖核酸剪接”，它发生于细胞核中的“剪接体”。在一个大而复杂的蛋白质和短股核糖核酸中，剪接体将代码片的开始部分和结束部分区分出来，然后对它们进行精确的剪切，并把它们缝合在一起。同样，选择性基因剪切也发生在剪切体中。选择性基因剪切是人体中各种各样的蛋白质的基础，选择性基因剪切将基因代码片段以不同的方式串连在一起。

        以色列希伯来大学遗传学部教授鲁思.斯皮尔林和魏兹曼科学院有机化学部教授约瑟夫.斯皮尔林是夫妇，他们均是该科学家小组成员。斯皮尔林夫妇制作了世上最详细的剪切体结构三维演示图，他们的研究论文28日发表在了《分子细胞》期刊上。他们弃用了以前在试管中对剪切体剪切工作机理进行研究的方法，改为直接从活细胞中提取剪切体，然后把剪切体放到电子显微镜下进行检查的办法。

        实际上他们所从事的工作相当困难。因为活细胞中的剪切体是由4个相同模块组成的，这4个相同模块像水珠一样在核糖核酸线上串连在一起。任何一个微型剪切体都具备自我剪切的能力。这4个相同模块之间的连接相当灵活，模块与模块之间可以相互调换位置。因此，直到现在，在整个混合体中固定下一个确切的形状和结构是一件几乎不可能的事情。

        该科学家小组找到了一条在模块间剪切核糖核酸连接，而不破坏短股核糖核酸完整性的途径。保持短股核糖核酸完整是研究剪切过程的基础。因此他们能够对模块进行分别研究。在非常低的温度下瞬间冷冻剪切体模块，使科学们尽可能观察到剪切体模块贴近自然的状态。通过对数千张细微不同角度拍摄下的图像的观察，科学家绘制出了剪切体复合三维结构图。

        该结构图显示，在一个通道周围有两个清晰而不均等的半切体。大一点的半面部分包含有蛋白质和核糖核酸短片，而小一点的半面部分只有蛋白质。在通道的一边有一个洞穴，研究人员认为它的作用是为等待通道进行自我加工的脆性核糖核酸保留空间。

        该科学家小组没有观察到的现象可能与他们所观察到的一样重要。通过试管方法检测核糖核酸剪切的研究人员发现了一个复杂序列的证据，在这个复杂序列中剪切体进行自我组装，以便重新开始各自的剪切工作。但是科学家小组成员从活细胞中提取剪切体进行研究却发现，核糖核酸剪切是发生在预先形成的剪切体中的。这一点符合我们所知道的细胞最优化工作方式。科学家小组写到，“准备好机器，然后开始工作比每次都制造一个新机器更加有效”。

        英文原文链接参见：http://www.newmaterials.com/news/5797.asp (责任编辑：泉水)

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