CNSH lĩnh vực khác
Khám phá cơ chế hoạt động của loại protein liên quan đến ung thư và tự kỷ
(rscf.ru - 27/09/2018):

Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã xác định được chức năng củamột họ protein mới có liên quan tới bệnh ung thư và tự kỷ và xuất bản công bốtrên tạp chí Molecular Cell. Công trình nghiên cứu này do Quỹ Khoa học Nga tàitrợ.

Để chức năng của cơ thể con người được hoạt động tốt, các tếbào phải tạo ra các protein mới một cách đều đặn dưới sự hướng dẫn của chươngtrình di truyền đã được ấn định sẵn. Protein là các chuỗi amino a xít đượcribosome - một cỗ máy phân tử đặc biệt - tổng hợp. Chuỗi amino axit này được mãhóa trong một khuôn mẫu – phân tử mRNA, và quá trình giải mã tổng hợp được gọilà dịch mã. Để tổng hợp được một protein đúng, một ribosome phải gắn được vớimRNA, tìm điểm gắn một cách chính xác để bắt đầu quá trình tổng hợp, sau đó“đọc” toàn bộ vùng mã hóa và giải phóng protein vừa được hình thành. Các nhàkhoa học đã hiểu khá rõ toàn bộ các quá trình giải mã này, tuy nhiên số phậncủa ribosome sau khi hoàn tất nhiệm vụ vẫn còn chưa được biết đến nhiều.

Một nhóm các nhà khoa học Nga và Mỹ đã tìm hiểu về các quátrình phức tạp này. Họ đã nghiên cứu một họ protein bao gồm MCT-1, loại proteinđược một oncogene tạo ra – đây là gene có khả năng kích hoạt sự hình thành củakhối u; DENR vốn liên quan với bệnh tự kỷ; và giải mã tác nhân elF2D.

"Chúng tôi khám phá ra tác nhân elF2D từ khá sớm, quãngnăm 2010”, Sergey Dmitriev, người đứng đầu nhóm nghiên cứu Nga tham gia dự ánvà nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu sinh học phân tử Engelhardt (Viện hàn lâmKhoa học Nga RAS), nói. “Chúng tôi hiểu rõ đặc điểm của các hoạt động sinh hóacủa chúng nhưng tại thời điểm đó không có những chứng cứ rõ ràng về vai trò củaloại protein đó trong tế bào sống. Kể từ đó đến nay, một số công bố trên cáctạp chí có hệ số trích dẫn cao đã đề xuất ý tưởng là eIF2D và hai nhân tố cùngloại là MCT-1 và DENR có thể tham gia vào việc đọc một lớp đặc biệt của mRNA.Chính các phân tử mRNA đó đã thêm vào uORFs - một loại khung đọc ngắn, trướckhi vùng mã hóa chính lập mã cho loại protein chính đó".

Các uORFs có thể được một ribosome đọc. Trong nhiều trườnghợp, điều đó ngăn ribosome tiếp cận vùng mã hóa chính, dẫn đến sự điều chỉnhquá trình sản xuất a xít amin của protein chính. Vì các đoạn uORF ngắn có mặttrong xấp xỉ gần một nửa số mRNA của con người nên điều quan trọng là phải tìmra vai trò mà eIF2D, MCT-1 và DENR có thể có trong quá trình giải mã. Các nỗlực để chỉ ra chức năng của các nhân tố này hoặc làm sáng tỏ hoạt động của cácloại protein này trong cơ thể con người như thế nào vẫn chưa thành công.

“Vì vậy, chúng tôi đã chuyển sang những sinh vật đơn giảnhơn, ví dụ như nấm men”, Desislava Makeeva, nghiên cứu sinh tại trường Kỹ thuậtsinh học và tin sinh học, MSU và là đồng tác giả công trình, nói. “Chúng tôi đãnghiên cứu các chủng nấm men không có gene của những yếu tố này. Đối tác củachúng tôi từ Viện nghiên cứu Y tế quốc gia Mỹ đã đặt ribosome profiling, chophép nghiên cứu một cách có hệ thống quá trình giải mã trong các tế bào độtbiến, trong khi chúng tôi thực hiện phần sinh hóa”.

Ribosome profiling được đặt trên giải trình tự thông lượngcao (xác định giải trình tự nucleotide sequence) của hàng triệu các mảnh mRNAnhỏ được các ribosome chuyển mã bao phủ. Kỹ thuật mang tính đột phá này đã chothấy bức tranh đầy đủ của các quá trình sinh tổng hợp protein trong tế bào tạimột khoảnh khắc cụ thể. Nói cách khác, nó đã chụp một “bức ảnh” về sự dịch mãcủa toàn bộ các phân tử mRNA dưới những điều kiện đặc biệt và cho phép xác địnhđược quá trình này với mỗi mRNA.

“Trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, phương pháp nàythường được dùng để nghiên cứu sự dịch mã trong các tế bào của loài động vật cóvú”, Sergey giải thích, “Nhưng các đồng nghiệp Mỹ của chúng tôi đã ứng dụngtrên nấm men. Dẫu sao, dữ liệu thu được từ những hệ thống phương pháp tiếp cậnnhư vậy cần được kiểm chứng bằng những phương pháp truyền thống để tránh nhữngdiễn giải sai lệch. Để kết thúc quá trình này, chúng tôi đã dùng các hệ thốngchuyển mã phi tế bào: chúng tôi chuẩn bị các chiết xuất tế bào nấm men, gắnmRNA đã được tổng hợp trong một ống nghiệm và quan sát bao nhiêu protein đãđược tổng hợp từ các phân tử RNA trong trường hợp các chủng nấm men có hoặckhông có đột biến từ một gene cụ thể”.

Sự hợp tác nghiên cứu này cho phép các nhà nghiên cứu tìm ralà chính ribosome đã khiến các nhân tố eIF2D, MCT-1 và DENR tách chúng khỏimRNA một cách kịp thời khi hoàn tất quá trình chuyển mã. Dẫu sau, trong cáctrường hợp khi mRNA chứa một uORF, viêc thiếu các nhân tố này cũng liên quanđến sự chuyển mã trong vùng lập mã chính, dẫn đến việc tạo ra protein chínhtăng lên. Rõ ràng, khả năng kích hoạt gene liên quan đến ung thư của MCT-1 vànhững gián đoạn của việc phát triển thần kinh có liên hệ với DENR, loại genevốn liên quan đến những nhân tố này trong quá trình chuyển mã của mRNA chứauORF, nhiều trong số những mRNA lập mã đóng vai trò quan trọng trong điều chỉnhcác quá trình “chế biến” tế bào.

Đáng chú ý, một nhóm nghiên cứu trước đây đã tham gia vàomột dự án khác hợp tác với Ivan Lomakin, một nhà tinh thể học ở phòng thínghiệm của giáo sư Thomas Steitz (trường đại học Yale, Mỹ). Trong công trìnhnày, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các đặc điểm cấu trúc nằm trong chứcnăng của MCT-1 và DENR và trở thành những người đầu tiên trên thế giới xác địnhđược cấu trúc tinh thể của ribosome trong cơ thể con người.

 

 

 
Tin tức khác
Gen có liên quan đến bệnh Alzheimer thông qua sử dụng CRISPR
Chuột con được sinh ra từ bố mẹ cùng giới tính
Vi khuẩn xây dựng tơ nhện sinh học tổng hợp bằng cách kết hợp protein
Thử nghiệm thành công giai đoạn đầu vắcxin mới phòng HIV/AIDS
Giải mã gene thế hệ mới để điều trị chuẩn xác và tầm soát ung thư
Thông báo
Thông báo chuẩn bị hồ sơ đăng ký giao trực tiếp thực hiện từ năm 2019 thuộc Chương trình CNSH
Thông báo số 1: Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc – Khu vực phía Nam lần thứ II năm 2011
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và ptnt đến năm 2020”.
THÔNG BÁO TUYỂN CHỌN TỔ CHỨC VÀ CÁ NHÂN CHỦ TRÌ NHIỆM VỤ KH&CN
Kết quả khảo nghiệm đánh giá an toàn sinh học đối với đa dạng sinh học và môi trường
Văn bản mới
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thông báo giao trực tiếp tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ KHCN...
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển...
Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ đưa vào tuyển chọn, giao trực tiếp bắt đầu...
Về việc cấp bằng bảo hộ giống cây trồng mới (kèm danh mục)
Bổ sung 71 chỉ tiêu tuyển sinh đào tạo thạc sĩ năm 2011 cho Trường Đại học Lâm nghiệp
Về việc giao dự toán NSNN năm 2011(Kinh phí bổ sung sự nghiệp khoa học Công nghệ năm 2011- nhiệm vụ cấp...
Giao dự toán ngân sách nhà nước năm 2011 (đợt 4) Kinh phí xử lý sự cố đê điều năm 2011 (Phụ lục kèm theo)
Tài Liệu mới
Rút ngằn thời gian vi nhân giống lan hồ điệp
Công nghệ sinh học trong nông nghiệp
Ảnh hưởng của các yếu tố sinh học lên sự nảy mầm
Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara
Liên kết Website
Vụ khoa học công nghệ và môi trường bộ NN và PTNT
Viện công nghệ sinh học
Bộ nông nghiệp vf phát triển nông thôn
Agbiotech Việt Nam
Báo Nhân Dân
Trung tâm Khuyến nông Quốc gia
Thống kê truy cập
Số người đang online: 40
Tổng số lượt truy cập: 690428
Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Copyright © 2011 Văn phòng Công nghệ sinh học - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Địa chỉ : Số 02 Ngọc Hà, Ba Đình, Hà Nội. Điện thoại : (024) 38436817 - Fax: (024) 38433637
Email: webmaster@agrobitotech.gov.vn. Web site: www.agrobiotech.gov.vn