分子生物学家确定了理解致病寄生虫中RNA编辑的框架

作为波士顿大学的分子生物学家，鲁斯兰·阿法西热夫 (Ruslan Afasizhev)和因娜·阿法西热娃 (Inna Afasizheva)作为夫妻，已经合作了数十年。他们共同发表了数十篇关于单细胞致病寄生虫布氏锥虫中线粒体 DNA 和 RNA 机制的论文。现在，经过多年的突破，他们在《科学》杂志上发表了最新论文，该论文详细介绍了一种称为 RNA 编辑的神秘过程，并可能有助于治疗一种致命的疾病。

在最新论文中，Afasizhev 和 Afasizheva 以及加州大学洛杉矶分校、加州大学欧文分校 (UCI) 和上海科技大学的合作者首次确定了包含 gRNA 链并允许这些链与 mRNA 结合的分子机器的架构。识别这些细胞机制可以为科学家提供治疗非洲昏睡病(由锥虫引起的疾病)的重要信息。非洲昏睡病由携带寄生虫的采采蝇传播，通常是致命的，许多可用的治疗方法都存在安全问题，这使得分子研究对于药物开发尤为重要。

“现在我们可以开始更广泛的研究，”波士顿大学亨利·戈德曼牙科医学院分子和细胞生物学副教授 Afasizheva 说。“现在我们确切地知道蛋白质如何与 RNA 相互作用。”

“如果我们找到一种方法来抑制编辑过程，我们就可以在不伤害人体细胞的情况下杀死寄生虫，”阿法西热夫说，他也是波士顿大学 Chobanian & Avedisian 医学院的生物化学教授，也是该论文的通讯作者。

RNA 研究已经取得了巨大的发展和进步，研究细胞内部的技术也是如此。如今，这对夫妇的团队使用冷冻电子显微镜和分子方法来详细了解 RNA 编辑。利用这项技术，他们的最新研究发现，一种称为编辑体的蛋白质复合物负责协调 gRNA 引导的变化，这些变化以尿苷(RNA 的一种化学成分)的插入和删除级联的形式发生。在锥虫中，RNA 编辑有一个重要目的：修复损坏的基因。DNA 突变在寄生虫中非常常见，因此即使遗传密码无法读取，编辑后的 ​​mRNA 也会成为细胞的功能部分。

RNA 编辑调节几乎所有具有细胞核和线粒体的生物体中的许多细胞过程。但是，Afasizhev 说，不同生物体中的 RNA 编辑机制没有任何共同点，这意味着这些机制是为了不同物种的不同目的而进化的。这使得锥虫的 RNA 编辑机制成为阻止寄生虫引起疾病的有吸引力的治疗靶点，因为它不会干扰人类细胞。现在他们已经了解了锥虫中 RNA 编辑所特有的蛋白质结构，他们研究的下一阶段是识别引发细胞反应的酶。

“下一个问题是这些反应是如何发生的，这些酶如何到达底物，以及它们如何做出改变 RNA 序列的伟大工作，”Afasizheva 说。

她和阿法西热夫希望吸引更多的学生来到他们的实验室，让他们能够拥抱各自领域的技术进步，并像他们一样继续解决这个复杂的难题。