核酸|核酸与脂肪之间的神奇“互动”：脂质可以直接调节RNA活性 |脂肪|RNA活性|德累斯顿工业大

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一般而言，细胞都包裹在脂肪层中。脂膜保护细胞里的内容物，包括遗传信息，如RNA和DNA。来自德累斯顿工业大学（TU Dresden）B CUBE分子生物工程中心的研究人员进行了一项新研究，揭示了脂质和RNA可以发生直接的相互作用，以及它们如何以意想不到的方式调节RNA活性。该研究有助于解释如何在原始或合成生物系统中调节RNA，并改进RNA疫苗的设计。
脂质和RNA是细胞的两个重要组成部分。核糖核酸(RNA)是一种多功能分子。一方面，它像DNA一样，RNA编码有生命自我复制至关重要的遗传信息。另一方面，它又像蛋白质一样，RNA分子也进行化学反应。
在这项研究中，研究人员发现，脂质可以在一个简单的合成系统中直接调节RNA活性。这为如何将RNA-脂质相互作用用于生物工程（例如提供mRNA疗法）开辟了一条全新的道路。
此外，这项研究还有助于提供有关古代生命起源的线索。关于生命起源的一个流行假设是，生命本身很可能是在DNA和蛋白质进化之前，从自我复制的RNA分子中出现的。在这里，调节RNA活性的简单而有效的方法，将是在古代地球上组织早期生命的关键。
RNA-脂质世界
科学家们测试了不同类型的RNA分子与脂质膜相互作用的程度。他们发现一些RNA可以比其他RNA更好地结合脂质，这取决于RNA分子的序列和结构。特别是鸟嘌呤（构成RNA的四个组成部分之一），对于RNA粘附在脂质上至关重要。在RNA中添加额外的鸟嘌呤链，会使它们更加粘稠，从而提供了一种控制RNA-脂质相互作用强度的方法。
研究证明，鸟嘌呤不仅直接增强了RNA与脂质的结合，而且通过促进RNA折叠成不同的结构使其更粘连。一种这样的结构，称为G-四链体，存在于细胞中，被称为RNA活性和调节的重要元素。
脂质赋予RNA自我控制能力
在研究人员发现了如何设计RNA以更好地粘附在脂质上后，他们随后发现这种RNA-脂质相互作用可用于控制催化化学反应的RNA活性。加州索尔克生物研究所的杰拉尔德-乔伊斯（Gerald Joyce）教授表示，这是他所知道的第一次，有人证明了脂质可以影响RNA催化方式中的序列特异性效应。
【核酸|核酸与脂肪之间的神奇“互动”：脂质可以直接调节RNA活性 】RNA-脂质相互作用的未来
研究团队表示，下一步，想了解如何使用RNA-脂质相互作用来设计合成生命，以及这些相互作用在包括人类在内的现代有机体中是否重要。该团队还指出，这项研究中的见解可以为设计mRNA疫苗配方的脂质纳米颗粒提供新方法。
题为Lipid membranes modulate the activity of RNA through sequence-dependent interactions的相关研究论文发表在《美国国家科学院院刊》上。
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