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花叶帽子-重点研究基因组RNA1不依赖“帽子”的翻译调控

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【人行道仅两脚宽】

科技日報濟南11月20日電(記者王延斌通訊員翟榮惠)“黃花葉病”如同小麥的“流感”,它在冬小麥播種後“潛伏”,待開春以後“蠢蠢欲動”,使小麥葉片變黃,萎縮。經過長期研究,山東農業大學教授原雪峰團隊發現了一種新型核糖體內部進入位點,“另闢蹊徑”地揭示了黃花葉病毒基因組RNA1不依賴傳統的“帽子結構”進行蛋白翻譯的動態平衡調控機制,為防治該病毒提供了潛在靶標和分子策略。近日,這項原創成果發表在國際著名生物學期刊《核酸研究》上。

原雪峰團隊利用小麥黃花葉病毒作為研究材料,重點研究基因組RNA1不依賴“帽子”的翻譯調控。黃花葉病毒含有的核糖體內部進入位點(IRES元件),部分替代帽子的功能,能精細調控病毒蛋白質的翻譯趨勢。反式競爭實驗表明,針對IRES元件核心區域的互補性寡核苷酸可以有效抑制此IRES介導的不依賴帽子的翻譯水平。研究還揭示,小麥黃花葉病毒翻譯調控的進化方向是翻譯水平的適宜調控,而不是翻譯水平的最大化。該成果將為防治小麥黃花葉病毒有關藥劑的研製提供精準途徑。

信使核糖核酸(mRNA)決定著肽鏈的氨基酸排列順序,是指導蛋白質生物合成的直接模板。mRNA的帽子結構可增加其穩定性,保護其免遭核酸外切酶的攻擊。帽子結構還是蛋白質翻譯的重要元件,翻譯工廠——核糖體就是識別帽子從而開始翻譯蛋白。然而,絕大多數RNA病毒不具有帽子結構,核糖體要識別蛋白質翻譯的模板,必須在病毒RNA找到精確的落腳點。