《科学》：1+1>2的基因突变

一项最新研究表明，虽然核糖体中一个分子的突变不会导致细胞死亡，但是令人惊讶的是，如果同时存在第二个突变，那么这两个突变加倍作用，就会导致细胞死亡。这一研究结果将能帮助科学家们了解，个体遗传组成如何发挥作用，影响某个特殊的突变是引发疾病，还是跳过疾病，隐忍下来。

这一研究成果公布在Science杂志上。

地球上所有的生物都依赖核糖体来合成蛋白质，对于这个庞大复杂的分子机器来说，在机体内要经过高度复杂和动态的组装过程才能形成，而且这种组装-拆卸-再组装的过程也是生物机体所必需的。

在这篇文章中，研究人员深入探索了与一种基因突变密切相关的神经退行性病变过程，他们针对小鼠展开了研究，解析小鼠中枢删减系统中神经细胞死亡的过程。

研究人员发现一种用于重复回收核糖体的特殊蛋白的缺失，会导致蛋白合成停滞不前，引起小鼠中神经细胞死亡。之后研究人员进一步探讨这种缺失的蛋白是否会在另外不同的遗传背景下引起同样的问题。但是令他们感到惊讶的是，这种蛋白的缺失只有在一种特定的遗传背景下才能引起神经细胞死亡，这表明核糖体相关的突变依赖于对其产生影响的另外一种基因。

经过反复试验，研究人员最终发现了这第二个基因，即存在于大脑中的特殊tRNAs中的GTPBP2——tRNAs的作用是帮助DNA翻译成蛋白。这种tRNA基因的突变会引起核糖体停止在一个特殊的DNA序列上，减慢蛋白合成过程。

研究人员指出，由于这项研究采用的遗传背景是用于构建其他人类疾病模型，因此采用这种小鼠模型的研究人员也要多加注意。

同期Science杂志也发表了题为“Ribosome rescue and neurodegeneration”的文章，详细介绍了这项研究成果。

名称解释：

核糖体的再循环

一旦一个核糖体完成一个RNA信使的翻译，它就必须通过将大、小亚单元分开来进行再循环。在古生菌和真核生物中，ABCE1蛋白与“终止释放因子”相结合来促进再循环。此前的研究人员曾对由ABCE1和Pelota（一个mRNA监测因子，它是释放因子的一个旁系同源物）结合在一起的真核生物核糖体和古生菌核糖体进行了冷电子显微镜重建。 他们发现，ABCE1在两个亚单元之间进行结合，其FeS区域将Pelota置于一种能够通过标准释放因子来促进肽释放的构形中。这项工作表明，在将真核生物和古生菌分开的超过十亿年的演化过程中，结构和功能上都存在相当大程度的保守性。所观察到的核糖体结构为会将两个亚单元分解开来的、由ATP驱动的动力冲击作用提供了一个模型。