摘要：细胞内的DNA蓝图，决定了它能合成什么。这份蓝图首先被转化为信使RNA（mRNA），再被转译为蛋白质。尽管所有细胞的DNA序列相同，但蓝图的“解读方式”却取决于特定信号，这些信号能够改变DNA本身、mRNA或蛋白质。此类信号通常以化学修饰的形式存在。

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细胞内的DNA蓝图，决定了它能合成什么。这份蓝图首先被转化为信使RNA（mRNA），再被转译为蛋白质。尽管所有细胞的DNA序列相同，但蓝图的“解读方式”却取决于特定信号，这些信号能够改变DNA本身、mRNA或蛋白质。此类信号通常以化学修饰的形式存在。

美国密歇根大学（University of Michigan）的研究人员在《干细胞报告》上发表了一项研究，探究了哪些信号调控干细胞向视网膜细胞的分化。该发现有望推动未来细胞移植研究，并为筛选视网膜疾病潜在药物提供依据。

细胞通过在DNA和RNA上添加不同的化学基团，来调控合成哪种蛋白质。这些修饰中包括甲基化修饰，它能破坏RNA的稳定性。而RNA的寿命则直接决定了蛋白质的合成量。

“RNA的化学修饰在糖尿病和癌症等领域已有研究，”美国密歇根大学眼科与视觉科学莱纳德·G·米勒（Leonard G. Miller）讲席教授、病理学与人类遗传学副教授拉杰什·C·拉奥（Rajesh C. Rao）医学博士指出，“但此前无人探究过它如何影响干细胞向视网膜细胞分化的过程。”

研究中，科学家聚焦于一种能为RNA添加甲基的METTL3蛋白。他们利用基因工具，观察了删除METTL3或使其丧失甲基添加功能后的影响，并发现该蛋白必须位于细胞核内才能驱动视网膜细胞的形成。

随后，团队运用名为GLORI的技术，绘制了RNA中所有经METTL3修饰的区域。他们将测绘信息与RNA工程技术相结合，移除了调控干细胞向视网膜细胞分化的Six3基因的RNA修饰。研究发现，RNA修饰调控着Six3基因的RNA稳定性。他们利用针对RNA的CRISPR系统进一步发现，RNA末端（即3'端）的修饰，对Six3基因RNA的稳定性具有关键调控作用。

研究还发现，如果抑制Ythdf基因家族的表达，也会阻碍干细胞向视网膜细胞分化，其效果与METTL3缺失相似。

“这是首个揭示RNA表观遗传学机制的研究，即RNA化学修饰如何影响干细胞向视网膜组织分化的过程，”拉奥表示。

研究团队目前正在探索METTL3如何在不改变DNA结构的前提下修饰RNA——这是研究中意外发现的一个关键机制。他们同时也在关注视网膜疾病是否会影响这类RNA修饰过程。

“我们已证实高糖环境会干扰RNA修饰，”拉奥指出，“视网膜是一种高度敏感的组织，在糖尿病患者中极易受损。我们亟需厘清RNA修饰在这一损害过程中的作用机制。”

这就像是在复杂的细胞调控网络中，找到了一个新的“开关”。过去人们的目光主要集中在DNA层面，而这项研究提醒人们，在DNA和最终的蛋白质之间，RNA这条“信使”的稳定性本身，就是一个至关重要的调控节点。尤其对糖尿病患者而言，高糖环境如何拨动了这个“开关”，导致视网膜一步步受损，这或许是通向未来干预疗法的关键路径。

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来源：无敌浩克一点号