基因组中的暗物质如何与线粒体相互作用并影响癌症的命运

如果一项民意调查为最受欢迎的组件是哺乳动物细胞,结果可能是平分秋色的:一半的受访者可能会投票手了细胞核和另一半mitochondria-a决定绝不减少或大肆抨击其他勤奋的细胞成分。

细胞核和线粒体都是关键的膜结合细胞器，细胞组成部分具有高度专业化的角色。还有许多其他细胞器，每个细胞器在细胞中具有特定作用。核，每个细胞只有一个，是家脱氧核糖核酸-DNA-螺旋母母分子的生命。相比之下，每种细胞可以上升2,500个线粒体，具有它们自己，更原始的DNA循环，仅针对指令编码能源生产。这些豆形的燃料工厂是唯一被赋予自己独特遗传物质的细胞器——除了细胞核。

在新兴的基因组学研究中，越来越多的科学家已经开始攻丝细胞器它与一种更神秘的东西有关:所谓的“暗物质”——长基因组非编码rna——以及这些序列对它的影响线粒体功能。新的研究表明，这些RNA转录物对健康和疾病有影响。

长期非编码RNA从其非凡的长度获得他们的名字，其中大部分超过200个核苷酸。随着绰号所暗示的，这种形式的RNA没有代码蛋白质。科学家们已经确定了在人类基因组中转录的所有长度的超过50,000个非编码RNA。大多数是200个核苷酸长或更长，并且它们存在于 - 或后后序列。

令人惊叹的是，这些转录物曾经考虑过Genomic垃圾，但越来越多地研究作为摇摆在多个细胞器的某些功能上的暗物质，包括线粒体。这些RNA序列具有影响编码基因表达的增强剂和启动子。一些激活或抑制癌症，这意味着它们在某些癌症中发挥作用。因为这些分子已成为激烈的研究主题，所以新的发现有助于剥掉一些关于他们的谜团。长期非编码RNA-LNCRNA-还具有可转换元素 - 所谓的跳跃基因 - 这使得突显和插入如何进入编码区并且确实发生。

在中国，在杭州市浙江大学生命科学学院进行基因组研究的科学家，是全球调查员，探索线粒体功能和LNCRNA（发音为“LINC”RNA之间的关联之一。

线粒体(单数)是一个名副其实的能量工厂，提供大量的三磷酸腺苷(ATP)。心脏细胞中充满了线粒体，这是由于泵血所需的特殊能量。与DNA呈螺旋状螺旋状的细胞核不同，线粒体只有一个DNA环，类似于细菌的DNA——这是有充分理由的。科学家们推测，15亿年前线粒体是原始的紫色(非硫)细菌，它们悄悄潜入需要能量的原始细胞中。

为了阐明线粒体功能和LNCRNA之间的亲密关系，该团队还占据了所有细胞器在细胞中发挥的不可或缺的作用以及该基因组对多种细胞器的影响。

细胞器是许多微小的半器官细胞过程，包括若干重要的代谢反应，能源生产，细胞信号和细胞增长，“临时桑和同事博士在期刊中写道自然新陈代谢。

它来自他们的研究涉及与LNCrna的线粒体联合与Lncrna伴随着令人震惊的发现 - 它们未勾勒出称为生长捕获的5，或更简单的气体5的肿瘤抑制分子的活性。该团队发现它与“线粒体局部局部LNCRNA”的关联。研究人员发现，Gas5显然有助于维持细胞能量稳态。

“机械地，能量应激诱导的气体5调节线粒体三羧酸通量，”Sang写入，注意到这种调节通过破坏三羧酸循环中的代谢酶序列。

三羧酸循环也称为克雷布循环，但另外称为TCA和柠檬酸循环。无论使用哪个名称，循环是一系列化学反应，其在所有有氧生物中发生，以通过乙酸氧化产生能量。醋酸盐来自膳食脂肪，蛋白质和碳水化合物。

就癌症而言，GAS5与肿瘤中相关的线粒体代谢酶水平呈负相关，并有利于个体的整体生存，尤其是乳腺癌患者，Sang和同事们发现。

“我们对亚细胞lncRNA分布的详细注解确定了lncRNA在调节细胞代谢稳态中的功能作用，突出了与细胞器相关的lncRNA作为控制细胞代谢和疾病的潜在临床靶点，”科学家们对他们的研究总结道。

虽然研究结果阐明了线粒体和LNCRNA之间的复杂关联，但该研究可能只是发现LNCRNA和线粒体和LNCRNA和其他细胞器之间更广泛的关系的开始。

除核和线粒体外，其他主要的细胞细胞细胞器包括改变和转运蛋白的高尔基装置。它通常被称为细胞的“邮局”。内质网是另一个细胞器。它参与了蛋白质的合成，折叠和运输。溶酶体具有将大分子 - 大分子分解为它们的组分部位的工作。例如，蛋白质减少到其单独的氨基酸组分。

“细胞器使用特殊的分子来调节基本的细胞过程，”Sang在提到lncRNA时解释道。然而，Sang强调，系统地阐明lncrna在细胞稳态和人类疾病中的亚细胞分布和功能，还没有完全实现。

浙江大学的科学家和他们在美国和世界其他地方的合作者也在研究这些长链的非编码RNA与其他细胞器的联系。他们已经确定了与lncrna相关的细胞器的“多样性和丰富的亚细胞分布”，从线粒体到溶酶体再到内质网。