混合的mRNA尾巴就像一个盾牌可以延缓它的缩短

细胞通过控制mRNA降解在任何所需时间抑制特定蛋白质的量。由于mRNA核苷酸尾部在此过程中发挥作用，基因科学研究所(IBS，韩国)的RNA研究中心的生物学家已经确定了由不同核苷酸组成的混合尾部如何保护mRNA免于降解更长时间。这些研究结果发表在“科学”杂志上，可以为理解健康和疾病状态下的基因调控提供新的见解。

mRNA是一种具有重要功能的精细分子：它将DNA中包含的遗传信息带出细胞核以产生蛋白质。当基因转录成信使RNA(mRNA)时，mRNA具有尾部，其作用是防止过早降解的屏障。

直到最近，mRNA尾部被认为仅仅是数百个腺苷(A)单磷酸核苷酸的链，因此通常称为poly(A)尾。特定酶通过从其末端添加和修剪A核苷酸来延长和缩短尾部：poly(A)聚合酶添加约200个核苷酸的链;deadenylases，如CNOT复合物，随着时间的推移从尾部尖端的A核苷酸开始修剪poly(A)尾巴。

2014年，IBS研究人员发现mRNA尾部不限于A核苷酸。他们开发了一种高通量测序方法TAIL-seq，以在全基因组范围内精确测量poly(A)尾部的长度。他们发现除了A核苷酸以外的其他核苷酸，如鸟苷(G)，尿苷(U)和胞嘧啶(C)，装饰了尾端。据报道，在进化范围广泛的物种中混合尾巴，包括人类，小鼠，青蛙和鱼类，这进一步增加了这一主题的重要性。

基础科学研究所的研究人员在人类mRNA的后端发现混合尾巴，不仅限于A的重复。非A核苷酸，通常是鸟苷(G)，存在于尾巴的最后或最后一个位置。该研究解释了混合尾部在保护mRNA尾部免于快速缩短中的作用。图片来源：IBS在目前的研究中，IBS的研究人员发现，一些将A核苷酸插入尾部的酶能够同时添加G，U和C核苷酸，从而形成混合尾巴。特别地，核苷酸转移酶TENT4A / B在延伸mRNA尾部时间歇性地添加G核苷酸。有趣的是，在细胞中，G核苷酸主要位于尾部的末端，或者位于倒数第二个位置。这可以通过以下事实来解释：修剪poly(A)尾部的酶在它们在尾部末端遇到G而不是A时失速。换句话说，研究小组发现G添加可能会减慢尾部的修剪速度，从而保护它。

“由TENT4A / B添加的非腺苷具有相当大的停滞效应。只有一种足以抵消poly(A)修剪酶并稳定mRNA，”该研究的作者之一Young-suk Lee解释道。在缺乏TENT4A / B的细胞中，具有混合尾巴的mRNA确实减少。

“mRNA尾巴被认为是一种纯粹的A核苷酸序列，信息含量很少，除了它的长度。但是，这项研究证明，即使相同长度的尾巴也可以有不同的成分，混合尾巴比纯净的尾巴降解更慢poly(A)tail，“该研究的通讯作者兼中心主任KIM Narry解释道。“通过这项研究，我们可以通过揭示一种以前未知的新型mRNA保护机制来了解复杂mRNA的生命史。”

在未来，该团队希望将他们的研究扩展到各种生物系统，并了解行为不端的拖尾机制如何导致疾病。此外，他们希望开发一种基于RNA的基因治疗方法，该方法利用细胞中的混合拖尾效应来增强mRNA稳定性。