科技日報北京3月18日電 (記者劉園園)記者18日從西湖大學獲悉,該校遺傳物質(zhì)表達與重構全國重點實驗室申恩志團隊的研究成果,首次揭示一種比基因小得多的分子——小RNA(核糖核酸)是決定生命能否成功啟動的關鍵。這為科學界理解生命誕生之初的精密調(diào)控提供了全新視角。
卵母細胞內(nèi)部高度富集著一類小RNA分子——內(nèi)源性siRNA(小干擾RNA),這些分子被證實與早期胚胎發(fā)育密切相關。siRNA的核心功能,是精準識別并“剪斷”特定的RNA,從而抑制對應蛋白質(zhì)的表達?!爸挥姓嬲辞逅鼈冊诼涯讣毎小羟小耸裁矗拍芾斫馑鼈?yōu)楹螌ι鹗既绱酥匾?。”申恩志說。
申恩志團隊對小RNA切割文庫構建技術(CLASH技術)進行了系統(tǒng)性改進,并使其適配卵母細胞樣本。歷經(jīng)近3年攻關,團隊首次繪制出小鼠卵母細胞內(nèi)源性siRNA的靶向切割圖譜。
研究發(fā)現(xiàn),siRNA的剪切目標是細胞里的“粉碎機”——蛋白酶體。siRNA在特定蛋白的輔助下,精準切割蛋白酶體關鍵轉錄本,抑制其活性,避免核糖體被過度降解,從而保障胚胎早期發(fā)育。也就是說,小RNA并不直接推動生命前進,而是通過抑制“破壞力”,保護“創(chuàng)造力”,為生命按下真正的“啟動鍵”。
此外,卵母細胞中占細胞質(zhì)體積近10%的細胞質(zhì)晶格(CPL),其組成和結構此前也一直是未解之謎。在另一項研究中,申恩志團隊利用冷凍電鏡技術,成功解析了其原子級結構。研究發(fā)現(xiàn),細胞質(zhì)晶格由14種蛋白質(zhì)精密組裝而成,并以特定結構交替排列形成纖維骨架,是高度有序的超級分子結構。
這些研究成果為理解女性不孕、反復胚胎停育等臨床問題提供了全新視角?!艾F(xiàn)在我們知道,如果卵母細胞中的小RNA通路出了問題,或者細胞質(zhì)晶格結構不穩(wěn)定,就可能導致胚胎在最早期發(fā)育失敗。”申恩志表示,未來,醫(yī)生或許可以通過檢測這些分子標志物,提前預警風險,優(yōu)化輔助生殖技術的成功率。
(責任編輯:蔡文斌)