蛋白質需要以復雜的方式相互作用，才能從前體分子在人體細胞中產生所謂的“信使 RNA”（mRNA）。 mRNA為蛋白質提供了藍圖； 第一種針對冠狀病毒的疫苗也是基于 mRNA。 來自馬丁路德大學 Halle-Wittenberg (MLU) 和 Martinsried 的馬克斯普朗克生物化學研究所 (MPI) 的一個團隊發(fā)現(xiàn)了 mRNA 生產中必不可少的最后一步是如何精確運作的。 該研究發(fā)表在《 基因與發(fā)展》上。

蛋白質負責身體的所有基本過程。   從某種意義上說，人類基因組中的基因充當了它們的構建指令。  然而，在產生新的蛋白質之前，需要一個中間步驟：“首先必須轉錄 DNA：產生鏈狀前體 RNA，它是 DNA 的精確拷貝。由此，需要幾個步驟來產生成熟的mRNA。這個過程對于細胞構建新蛋白質至關重要，”來自 MLU 的生物化學家 Elmar Wahle 教授說，他與 MPI 生物化學的結構生物學專家 Elena Conti 教授一起領導了該團隊。

在這個復雜的過程中沒有出錯的余地——即使是蛋白質結構的最小變化也會損害其功能并導致疾病的發(fā)展。

科學家們已經知道參與讀取 DNA 并將其轉錄成前體 RNA 的蛋白質。  然而，到目前為止，人們對產生成熟 mRNA 過程中的一個重要子步驟還只是模糊地了解。  首先，mRNA 前體的鏈在特定點被切割以產生均勻的產物。  然后，一條長分子鏈，即所謂的聚（A）尾，連接到鏈的一端。   這確保了mRNA不會在細胞中再次直接降解，對于蛋白質合成也很重要。

Halle 和 Martinsried 的研究人員聯(lián)手更密切地研究了 mRNA 生產的這些最后步驟。  為此，MLU 的團隊首先在試管中重新創(chuàng)建了該過程。  科學家們必須從 80 種可能的候選者中挑選出正確的蛋白質。在兩種反應發(fā)生之前，它們必須以正確的比例與前體 RNA 混合。 MPI 的研究人員使用低溫電子顯微鏡更詳細地研究了這一過程。我們基本上復制了正常細胞中的條件，盡管自然過程可能更加復雜，十六種蛋白質參與產生最終分子。  這個過程是普遍的，會影響身體中的每一個細胞和每一個 mRNA 分子。

在旁注中，用于生產輝瑞/Biontech 和 Moderna 疫苗的過程要簡單得多，根據(jù)相同的原理創(chuàng)建 mRNA，但與人類細胞相比，使用非常簡單的酶和復雜的轉化可以避免進入成熟 mRNA 的前體。