2024年，诺贝尔心理学或医学奖授予了Victor Ambros和Gary Ruvkun，以表扬他们在1993年首次发明 microRNA的孝顺。现在，人类已知可以天生凌驾1000种差别的 microRNA。这些分子对维持和调理生命活动至关主要，因此，其天生方法的准确性至关主要。一旦microRNA天生历程中泛起误差，可能会对个体发育或功效爆发影响。
为了探讨细胞怎样精准地天生云云多样的microRNA种类，冷泉港实验室（CSHL）的教授兼HHMI 医学研究所研究员Leemor Joshua-Tor专注研究一种分子机械——“微加工器”（Microprocessor，简称MP）。MP通过修剪较长的pri-miRNA分子，启动microRNA的天生历程。MP的使命是识别并处置惩罚细胞内的每一个pri-miRNA，这项事情十分重大，由于每种pri-miRNA的结构都有些许差别。同时，MP还需阻止误剪那些与pri-miRNA结构相似的其他RNA分子。
Joshua-Tor指出，只管所有pri-miRNA都具有典范的“发夹环”结构，这一特征并不可完全诠释MP怎样准确识别并加工它们。
图片链接：https://www.eurekalert.org/multimedia/1051062
图片信息：冷泉港实验室的 Joshua-Tor 实验室使用强盛的显微镜来捕获一种称为微处置惩罚器的卵白质复合物，由于它与差别形状的分子相互作用，包括上图所示的具有 180 度旋转的初级 microRNA pri-let-7a1。
关于结构生物学家而言，“望见”意味着“明确”。因此，Joshua-Tor实验室的博士后研究员Ankur Garg使用冷冻电子显微镜，捕获了MP在差别事情状态下的高区分率图像。“这些图像展示了MP怎样包裹住五种具有差别形状的pri-miRNA，”Garg说。
在每张图像中，RNA的环状结构都会嵌入MP的相同凹槽中。令人惊讶的是，凭证差别的pri-miRNA，MP的形状也会爆发响应转变。Joshua-Tor以为，这种无邪性让她的团队将MP比作一只“章鱼”，拥有无邪的触须状卵白结构：
“章鱼的身体位于发夹底部，而它的触须可以舒展，并‘读取’RNA。触须与RNA之间的相互作用模式是牢靠的，但可以凭证RNA的形状调解。RNA险些是在‘指挥’卵白质怎样定位。”
这种无邪性诠释了MP为何能够加工多种差别pri-miRNA。然而，MP的选择性依然严酷，仅对特定RNA分子举行加工。通过研究其与差别RNA结构的详细相互作用，团队进一步明确了MP选择加工工具的要害特征。
研究团队的这一发明为进一步展望哪些RNA链会转化为小RNA提供了主要依据。这些展望有助于更清晰地勾勒小RNA对生命活动的影响及其可能的作用机制。
杂志：Molecular Cell
DOI：10.1016/j.molcel.2024.09.008
