RNA加工与RNA世界

RNA编辑(RNA editing)

/ AR-en-ay ED-it-ing /

想象先把一份文件打印出来,然后在印好的纸面上动手改掉几个特定的字母——这里把一个c改成u,那里把一个a改成读作g的东西。纸上现在说的东西与原始文件略有不同,尽管那个文件本身从未被动过。RNA编辑就是细胞在做这件事:在一条RNA被转录之后改动它的特定字母,使这条RNA不再与它源自的DNA相符。

动物里最常见的一种是A-to-I编辑:一种叫ADAR的酶在一段双链RNA中,把一个腺苷(A)化学地改成肌苷(I),而细胞的机器把肌苷当作鸟苷(G)来读。于是基因里的一个A在信息里被读成了G。另一种,C-to-U编辑,把一个胞苷改成尿苷。这些不是随机的错别字——它们针对特定位点,常由局部的RNA结构来引导。仅仅一个被编辑的碱基就可能改变一个密码子,从而把蛋白质里的一个氨基酸换掉,或者造出或毁掉一个终止密码子,又或者改变RNA被剪接的方式或它的稳定性。

RNA编辑之所以重要,是因为它是同一份DNA得以产出不同产物的又一种方式,也因为它让生物体能够比演化基因本身更快地微调自己。在人类中,大脑里一条谷氨酸受体RNA的编辑是不可或缺的——失去它会致命——而乌贼和章鱼则大规模地编辑自己的RNA,也许是为了让神经系统适应温度。这又是整洁图景上的一道裂缝:仅凭DNA序列就能决定蛋白质序列,并不全然成立。

在人脑的一条受体基因里,DNA编码的是一个谷氨酰胺密码子CAG,但ADAR把其中的A编辑成I(被读作G),使密码子变成CIG,读作CGG=精氨酸。这一个被编辑的字母改变了蛋白质,让该受体能安全地处理钙离子。

编辑在转录之后改写单个RNA字母,使信息可以与它的基因不同。

RNA编辑与DNA编辑或基因组工程不是一回事——它只改动临时的RNA副本,而不动底层的基因,所以这种改变不会被遗传。它也不同于突变,因为突变是写进DNA本身的永久性改变。

又称
mRNA editingA-to-I editingC-to-U editingRNA编辑转录后编辑