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mRNA是信使RNA,本来的作用是作为遗传信息的传递物质,提供蛋白质合成的模版,不过人们对这类分子的细胞内运输过程并不十分清楚,最新《科学》杂志两篇论文分别描述了这种分子在细胞内运输和激活的方式。
学习记忆的物质基础是大脑内形成或减弱神经细胞之间的突触联系。局部肌动蛋白的合成调节是突触可塑性产生的基础,但人们对局部肌动蛋白合成调节方式并不十分清楚。使用单分子原位杂交成像技术,最新研究分析了神经树突内mRNA和核糖体可以形成神经细胞特异性封闭。化学诱导长时程激活(LTP)可以促进一过性mRNA激活,这一效应依赖于突触激活因子。神经兴奋可以促进mRNA和核糖体的运动,诱导复合物的释放。本研究开发的单分子分析技术可以对这种激活过程进行量化监测。并发现神经树突内mRNA和核糖体平时处于失活状态,神经兴奋可以唤醒这种状态。
同期《科学》杂志使用另外一种技术,就是将动物身体内所有的肌动蛋白mRNA,研究结果发现,成纤维细胞mRNA是单个依靠被动物理扩散运输的,但在神经细胞内这种分子是被成团主动运输的。而且神经细胞去极化电活动可以迅速将这种成团mRNA转变成单分子状态,快速启动蛋白合成。
这些研究对人们了解mRNA细胞内运输特点提供了重要技术。
http://www.sciencemag.org/content/343/6169/375.summary
mRNA, Live and Unmasked
. Güney Akbalik,Erin M. Schuman
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. Max Planck Institute for Brain Research, 60438 Frankfurt, Germany.
. E-mail: erin.schuman@brain.mpg.de
The localization of messenger RNA (mRNA) within a cell provides theopportunity for proteins to be expressed in specific subcellular compartments.This allows regions of the cell to be functionalized or modified in response toenvironmental cues. In neurons, long-term memory formation and synapticplasticity require local protein synthesis at or near synapses (1). Granulescomprising mRNAs and RNA binding proteins are transported within a cell, andtheir formation is regulated by signaling pathways (2, 3). On pages 422 and 419 in this issue, respectively, Park et al.(4) and Buxbaum et al. (5) visualize and characterize the dynamics of anendogenous mRNA. In neurons, mRNA encoding β-actin became transiently availablefor local translation after being released or unmasked from a latent complex.This first glimpse of endogenous mRNA behavior raises interesting questionsabout how RNA dynamics are coupled to translation.
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GMT+8, 2024-11-24 04:36
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