端粒是染色体末端的保护结构,其稳定性对基因组完整性至关重要。近年来,端粒重复序列转录产生的非编码RNA——TERRA(Telomeric repeat-containing RNA),因其在染色质调控和端粒保护中的关键作用而备受关注。
最新研究发现,TERRA能够形成特殊的二级结构——G-四联体(G-quadruplexes, G4),这种结构不仅是端粒的组成部分,还在细胞内发挥信号报警功能。
研究团队通过分子生物学实验揭示,当TERRA G4结构在细胞内异常积累时,会激活先天免疫传感器ZBP1(Z-DNA结合蛋白1)。ZBP1能够特异性识别并结合TERRA G4结构,诱导其构象变化,进而启动下游信号通路,最终触发程序性细胞死亡。
实验结果显示,利用小分子配体或基因编辑技术干扰TERRA G4的形成,能够有效抑制ZBP1的激活,显著减少细胞死亡。这表明TERRA G4与ZBP1之间存在一个精细调控轴,对于维持细胞稳态和防止基因组不稳定性具有重要意义。
此外,该机制在端粒酶高表达或端粒功能异常的肿瘤细胞中,可能成为诱导肿瘤细胞死亡的新型治疗策略,具有潜在的临床应用价值。
该研究不仅深化了我们对非编码RNA二级结构功能的理解,也为探究ZBP1在非病毒感染环境下的激活机制提供了新视角,对端粒相关疾病的病理生理研究具有重要科学意义。
文献来源:Telomeric repeat-containing RNA G-quadruplexes trigger ZBP1-mediated cell death, Nature Communications.