小柯机器人

美国哈佛大学James J. Collins研究团队开发出真核生物翻译控制的RNA反应元件。这一研究成果于2021年10月28日在线发表在国际学术期刊《自然—生物技术》上。

研究人员表示，在真核细胞中控制内源性或外源性RNA翻译的能力将促进各种生物技术的应用。目前的策略受限于转基因输出的低倍数变化和触发RNA（trRNA）的大小。

研究人员引入了真核细胞toehold开关（eToeholds）作为模块化核调节器。eToeholds包含内部核糖体进入点序列，在没有特定trRNA的情况下形成抑制环。当trRNA存在时，eToeholds与之退火，破坏了抑制性环路并允许翻译。通过对RNA退火的优化，研究人员在哺乳动物细胞中实现了高达16倍的转基因表达诱导。研究人员证明eToeholds可以根据外源或内源RNA转录物的存在来区分病毒感染状态、基因表达的存在或不存在以及细胞类型。

附：英文原文

Title: RNA-responsive elements for eukaryotic translational control

Author: Zhao, Evan M., Mao, Angelo S., de Puig, Helena, Zhang, Kehan, Tippens, Nathaniel D., Tan, Xiao, Ran, F. Ann, Han, Isaac, Nguyen, Peter Q., Chory, Emma J., Hua, Tiffany Y., Ramesh, Pradeep, Thompson, David B., Oh, Crystal Yuri, Zigon, Eric S., English, Max A., Collins, James J.

Issue&Volume: 2021-10-28

Abstract: The ability to control translation of endogenous or exogenous RNAs in eukaryotic cells would facilitate a variety of biotechnological applications. Current strategies are limited by low fold changes in transgene output and the size of trigger RNAs (trRNAs). Here we introduce eukaryotic toehold switches (eToeholds) as modular riboregulators. eToeholds contain internal ribosome entry site sequences and form inhibitory loops in the absence of a specific trRNA. When the trRNA is present, eToeholds anneal to it, disrupting the inhibitory loops and allowing translation. Through optimization of RNA annealing, we achieved up to 16-fold induction of transgene expression in mammalian cells. We demonstrate that eToeholds can discriminate among viral infection status, presence or absence of gene expression and cell types based on the presence of exogenous or endogenous RNA transcripts. The translation of transgenes is regulated using RNA sensors.

DOI: 10.1038/s41587-021-01068-2

Source: https://www.nature.com/articles/s41587-021-01068-2

Nature Biotechnology：《自然—生物技术》，创刊于1996年。隶属于施普林格·自然出版集团，最新IF：68.164
官方网址：https://www.nature.com/nbt/
投稿链接：https://mts-nbt.nature.com/cgi-bin/main.plex