核糖核酸分子及其構造作用的新研究

    過去幾年，科學家對RNA的態度已經發生了轉變。從前，多數RNA被認為是像“軟面條"一樣的乏味物質，其主要作用是在重要的分子——如脫氧核糖核酸（DNA）和蛋白質——之間傳遞信息。現在，生物學家已經認識到，RNA還發揮著許多其他重要的基礎功能：它們幫助蛋白合成，控制基因活動，并修飾其他RNA。此外，還有研究顯示，至少有85%的人類基因組經歷基因轉錄后成為RNA，而事實的確如此。

    為了得到活體RNA結構，很多科學家把目標轉向了*（DMS），這種化學物質可以滲透至細胞內部，在那里它可以和4種RNA的核苷酸中的2種——腺嘌呤和胞嘧啶——發生反應，但其前提條件是核苷酸必須處于不結對的狀態。研究人員隨后把RNA轉化為DNA，并對其進行了測序。研究發現，任何在DMS作用下發生改變的核苷酸都會阻止RNA轉化為DNA，因此，科學家可以事先利用DNA縮短的片段分辨沒有結對的核苷酸。

    很多科學家希望可以看到更多折疊在一個細胞中的RNA，因為他們認為互作蛋白會讓細胞內的RNA結構處于穩定狀態。但是，Weissman和團隊的發現與此相反。現在他們認為，這種現象可能是因為細胞中的信使RNA在主動生成蛋白質——而更松散的分子對于細胞的蛋白合成機制來說更易于獲得。

    然而，DMS方法也有缺陷，該方法僅能揭示出可以結對的2種核苷酸。為了獲得細胞內每個RNA分子的結對信息，Chang和Spitale采用了一種叫作SHAPE的結構探測技術。該技術可以讓他們推斷小鼠胚胎干細胞中的19000多種RNA分子結構，研究人員表示，對信使RNA進行常見的化學改性，就可以解開這種分子的結構特征。他們還探測到一些*的結構“簽名"——這些特征可預測蛋白質在哪里與RNA結合，從而控制RNA的形狀。