最新发现紧张改变大脑基因的剪接

【字体: 时间:2002年01月21日 来源:

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    [生物通讯]来自希伯来大学设在耶路撒冷的罗兰神经退行性变疾病中心和Ben-Gurion大学的研究人员在2002年1月18日期的《科学》(Science)杂志上发表文章,证明紧张通过改变RNA的剪接可以引起基因产物(mRNA)发生变化。剪接过程是修饰mRNA的正常剪切和粘贴机制。

    大脑的主要特征在于其极为复杂的神经细胞(神经元)网络,神经网络通过伸向毗邻神经元的各延伸分叉连接在一起。位于这些分叉末端的结构(突触)是同一网络神经元之间的连接。mRNA负责将信息从基因传递到生产蛋白的细胞器,因而mRNA剪接的改变就会导致产生不同的蛋白。紧张引起许多基因产物剪接的变化,尤其是神经元更是如此--这就导致关键的神经蛋白发生改变。ACHE基因的蛋白质产物为帮助控制神经元之间突触的信号传导的乙酰胆碱酯酶,它外伤后产生的mRNA尤为稀少。

    希伯来大学的博士生Eran Meshorer与Nissim Ben-Arie博士以及另一位博士生Roi Gazit合作,发现紧张过后,ACHE的mRNA产物与正常情况下不同,新mRNA迁移至神经元的长分叉上。紧张诱导产生的mRNA产生乙酰胆碱酯酶蛋白的一种异常变体,这个变体不同于正常乙酰胆碱酯酶,它不能整合到突触中协助神经冲动的传递。这就提出了一个问题:位于神经元上的突触是否能够将冲动信号正常地从一个神经元传递至另一个神经元?

    由于这些冲动可通过大脑中的电活性来检测,Ben-Gurion大学的Alon Friedman博士和一名博士生Lev Pavlovski测量了小鼠大脑在紧张状态下几周后的电活性。他们发现紧张小鼠大脑中的电活性比正常对照小鼠中的大得多。David Glick、Christina Erb (Minerva基金会成员)和 Daniela Kaufer 也参与了该研究。

   “我们的研究证明紧张引起一系列变化,包括mRNA剪接变化及其引起的神经元中导致超敏电应答的关键蛋白发生变化。”该研究的领导人Hermona Soreq教授说。

    服用影响神经系统的药物的病人最终将受益于这个发现--即紧张使他们对这些药物更为敏感。而且,这项发现还将研究人员的注意力引向将发生改变的mRNA作为新药目标靶,这也是该研究的资助者之一,Ester 神经科学公司研究的重点。研究还得到了美国陆军、美国-以色列国家友好科学基金会和欧盟的资助。

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