В наших клетках, опосредованной бессмысленным распадом мРНК (NMD) является важным механизмом биологического мониторинга, предназначенного для снижения неправильной экспрессии генов.Этот процесс снижает мисекспрессию вредных белков за счет удаления транскриптов мРНК, содержащих преждевременные коды остановки.В 1997 году NMD был впервые описан в клетках человека и дрожжевых клетках, что демонстрирует широкое сохранение механизма и его важную биологическую роль.Поскольку наше понимание NMD становится все более глубоким, все больше и больше доказательств указывают на важность NMD в регуляции развития определенных генетических заболеваний, таких как гемофилия и материнские симптомы.
Хотя консерватизм основных составляющих белков NMD отличается среди видов, у дрожжей Saccharomyces cerevisiae, три основных фактора NMD - UPF1, UPF2 и UPF3 (делится на UPF3A и UPF3B у людей) вместе, они образуют ядро, составляют ядро) из NMD пути.У млекопитающих UPF2 и UPF3 являются частью комплекса экзон экзон (EJC), который связывается с экзонами после сплайсинга мРНК.Во время процесса трансляции, если будут обнаружены аномальные транскрипты, будут активированы NMD, тем самым способствуя взаимодействию с белками, такими как SMG1 и SMG5, что в конечном итоге приведет к деградации мутированной мРНК.
Многие биологические функции регулируются NMD, что привело к глубокому интересу к роли NMD в генетических заболеваниях.
Гемофилия - это заболевание, вызванное мутациями в факторе коагуляции, и с древних времен была в центре внимания медицинского сообщества.Согласно зарубежным исследованиям, NMD ингибирует мРНК с бессмысленными мутациями во время проявления гемофилии, что приводит к недостаточным факторам функциональной коагуляции, полученным у пациентов.Это механически интересное явление, потому что, хотя сам NMD предназначен для защиты клеток от аномальных белков, это также может привести к большему количеству проблем со здоровьем в процессе, таких как потеря функции коагуляции.
Еще одним генетическим заболеванием, затронутым NMD, является синдром Мафра.Это генетическое заболевание, которое соединяет дефекты тканей, в основном из-за мутаций в гене фибриллина-1.Эти мутации вызывают доминантно-негативный эффект, что означает, что белки, несущие мутации, мешают функции нормальных белков.NMD играет двойную роль здесь.
Для заболевания, включающего множественные физиологические системы Мальдива, NMD, роль NMD подчеркивает сложность регуляции генов.
NMD - это не только механизм удаления неправильной мРНК, но и его регуляции множественных биологических процессов в клетках.Поскольку NMD участвует в тонкой регуляции экспрессии генов, это имеет глубокие последствия для понимания того, как прогрессирует болезнь и как вмешиваться с использованием методов редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9.Особенно в недавних исследованиях было показано, что NMD связан с компенсацией дозы хромосом, которая предоставляет новые идеи для диагностики и лечения генетических заболеваний.
Эффективность и специфичность NMD заключается в тонких различиях в его молекулярных механизмах, что позволяет исследователям спекулировать и прогнозировать объем его воздействия.При разработке экспериментов по редактированию генов понимание того, как работает NMD, поможет исследователям эффективно снизить ненужные эффекты мутации.
NMD, несомненно, является биологическим чудом, и он играет решающую роль в мониторинге и восстановлении ошибок экспрессии генов.Понимание того, как этот механизм влияет на образование генетических заболеваний, важно для будущей генной терапии и развития точной медицины.Содействуя научным границам, должны ли мы дополнительно изучить, как использовать свойства NMD для улучшения терапевтического эффекта заболеваний?