院况简介
北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
院领导集体
前沿信息
基础科学
工程科技
这些被认为不可逆的类固体团簇能够像海绵一样吸收对大脑健康至关重要的周围蛋白质，从而导致神经系统疾病的发生。
这些有害RNA团簇最初如何形成一直是个未解之谜。
如今，布法罗大学研究人员不仅发现细胞中蛋白质和核酸形成的微小液滴会促进RNA团簇形成，还展示了一种预防和分解这些团簇的方法。
这项发表在《自然·化学》的研究采用了一种名为反义寡核苷酸的工程RNA链，它能与RNA团簇结合并将其分散。
"在显微镜下观察这些团簇在蛋白质与RNA形成的致密液滴状混合物中逐渐形成非常有趣。更惊人的是，当反义寡核苷酸将RNA聚集体拉开时，团簇会溶解，"该研究通讯作者、文理学院物理系副教授Priya Banerjee博士表示，"这一发现令人兴奋之处在于，我们不仅弄清了团簇形成机制，还找到了分解它们的方法。"
该研究获得美国国立卫生研究院和圣裘德儿童研究医院支持。
RNA团簇形成机制
该研究揭示了RNA团簇在生物分子凝聚体内形成的新机制。
细胞由RNA、DNA和蛋白质（或三者组合）形成这些液态液滴。Banerjee团队对其进行了深入研究，探索了它们在细胞功能和疾病中的作用，以及其基本材料特性为合成生物学应用带来的新机遇。
重复RNA（具有异常长重复序列的疾病相关RNA分子）以这些凝聚体为宿主。初期阶段，重复RNA完全混合在凝聚体内，但随着时间推移，RNA分子开始聚集，形成被RNA贫乏流体壳包围的RNA富集固态核心。
"重复RNA本身具有粘性，但有趣的是它们不会自行粘附，因为会折叠成稳定的3D结构。它们需要特定环境才能展开并聚集，而凝聚体提供了这种环境，"第一作者、Banerjee实验室博士生Tharun Selvam Mahendran解释道。
Mahendran补充道："关键发现是，即使宿主凝聚体溶解，这些固态重复RNA团簇仍持续存在。这种持久性正是其被认为不可逆的部分原因。"
预防与逆转团簇
研究团队首先证实，通过使用细胞内存在的RNA结合蛋白G3Bp1可以预防重复RNA聚集。
"RNA团簇源于RNA链相互粘附，但如果在凝聚体中加入G3Bp1等其他粘性元素，RNA间的相互作用就会受阻，团簇停止形成，"Banerjee解释，"这就像在晶体生长溶液中加入化学抑制剂，有序结构无法正常形成。G3Bp1就像是分子伴侣，与粘性RNA结合防止它们相互粘连。"
为逆转团簇形成，团队采用了反义寡核苷酸（ASO）。由于ASO是与重复RNA序列互补的短RNA，它不仅能与易聚集RNA结合，还能分解RNA团簇。
研究发现ASO的解聚能力与其特定序列高度相关。任何序列改变都会导致ASO无法阻止聚集，更不用说分解团簇。
"这表明我们的ASO可以定制化靶向特定重复RNA，这对潜在治疗应用是个积极信号，"Banerjee表示。
在假设基金种子资助下，Banerjee还探索了RNA在生命起源中的作用，研究生物分子凝聚体是否可能在严酷的前生命世界中保护了RNA的生物分子催化功能。
"这真正展示了RNA如何进化出不同物质形态——其中一些对生物功能乃至生命本身极为有益，而另一些则可能导致疾病，"Banerjee总结道。
Story Source:
Materialsprovided byUniversity at Buffalo.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Tharun Selvam Mahendran, Gable M. Wadsworth, Anurag Singh, Ritika Gupta, Priya R. Banerjee.Homotypic RNA clustering accompanies a liquid-to-solid transition inside the core of multi-component biomolecular condensates.Nature Chemistry, 2025; 17 (8): 1236 DOI:10.1038/s41557-025-01847-3
2025-08-17
2025-08-17
2025-08-17
2025-08-17
2025-08-17
北前院微信公众号
