「これは、生細胞の高解像度でRNAスプライシングを画像化するためのまったく新しい方法です」と、ハーバード大学のハワードヒューズメディカルインスティテュートの調査官であるXiaoliang Sunney Xieは、2018年11月1日に公開された新しい方法を説明した研究の上級著者であるXiaoliang Sunney Xie氏は述べています。 「それは大きな概念的な進歩です。」
遺伝子スプライシングは、細胞のワークホールであるタンパク質の産生における重要なステップです。スプライシング中、イントロン、RNAの非コードセグメントは、メッセンジャーRNA(mRNA)の分子から切り取られ、残りのエクソンが一緒にスプライスされてコーディング配列が作成されます。このプロセスは、単一の遺伝子から複数のタンパク質を生成できます。
スプライシングの欠陥は、多くの遺伝病に関連しています。たとえば、スプライシング部位に影響を与える変異は、エクソンのスキップまたは包含を引き起こし、異常なタンパク質の産生につながる可能性があります。
生細胞のスプライシングを視覚化するために、研究者はカスタムメイドの顕微鏡を構築し、レーザーと蛍光色素と組み合わせました。レーザーは染料を励起し、特定のRNA配列に結合し、研究者がRNA分子の動きをリアルタイムで追跡できるようにします。
「私たちは今、個々のRNA分子でスプライシングが起こっているのを見ることができます」とXieは言いました。 「単一のRNA分子が細胞内でどのように折り畳まれ、動くかを実際に視覚化できます。」
新しい手法を使用して、研究者はすでにスプライシングについて多くの重要な発見をしています。たとえば、スプライシングは以前考えられていたよりもはるかに動的なプロセスであることがわかりました。彼らはまた、スプライシングがRNAに結合してその折りたたみを制御する多くのタンパク質によって調節されていることを発見しました。
この新しい手法は、スプライシングと遺伝子発現と疾患におけるその役割に関する豊富な新しい情報を提供することが期待されています。
「これは、これまでに不可能な方法でスプライシングを研究するために使用できる強力なツールです」とXieは言いました。 「私たちはそれで何を学ぶことができるかを見て興奮しています。」
Xieに加えて、この論文の他の著者は、ハーバード大学の共同ファースト作家であるXiaokun ShuとXiaojie Zhouと、Peking UniversityのYonggang Sunです。