施一公团队重大研究成果发表解答基础生命科学核心问题

清华大学石团队公布主要研究成果

回答基础生命科学的核心问题

■首次获得高分辨率拼接体的三维结构

■首次揭示了剪接前体信使核糖核酸的基本工作机制

■揭示相关遗传疾病的发病机制

光明日报北京8月21日电(记者金浩天)21日凌晨，清华大学生命科学学院教授史课题组的两篇长文在国际*期刊《科学》上发表，首次揭示了高分辨率拼接器的三维结构和拼接器拼接前体信使核糖核酸的基本工作机制。本研究不仅初步回答了基础生命科学领域长期关注的核心问题，而且为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机制提供了结构基础和理论指导。

两篇长论文的主题是“3.6埃酵母剪接结构”和“前体信使核糖核酸剪接的结构基础”。第一篇文章介绍了用单粒子冷冻电子显微镜(冷冻电子显微镜)分析的酵母接合器的近原子分辨率三维结构。第二篇文章在此结构的基础上进行分析，阐述剪接前体信使核糖核酸的基本工作机制。

细胞是生物体的基本组成单位，基因表达是所有细胞最基本、最核心的生命活动。“在所有真核细胞中，基因表达分三步进行，分别通过核糖核酸聚合酶和剪接体。首先，储存在遗传物质的脱氧核糖核酸序列中的遗传信息必须通过核糖核酸聚合酶的作用转化为前体信使核糖核酸，这被简单地称为转录。第二，前体信使核糖核酸是由多个间隔开的内含子和外显子组成的，只有在内含子被去除和外显子通过剪接体的作用连接起来后，前体信使核糖核酸才能被转化为成熟的信使核糖核酸，这种作用简称为剪接。最后，成熟的信使核糖核酸必须先被核糖体转化成蛋白质，才能执行各种生命活动的功能。”石对说:

施介绍说，描述这一过程的规律被称为生物学的中心规律，在生命科学领域具有核心的重要性。其中，核糖核酸聚合酶和核糖体结构分析分别获得2006年和2009年诺贝尔化学奖。然而，拼接体是一个巨大而复杂的动态分子机器。它的结构分析通常被认为比核糖核酸聚合酶和核糖体更困难，后者被认为是世界结构生物学中的一个难题。

长期以来，剪接体的结构分析被认为是最有前途的结构生物学研究。许多人类疾病可归因于基因的错误剪接或剪接体的调节。35%的人类遗传疾病是由基因突变引起的单个基因选择性剪接引起的。

石研究小组于2009年开始进入剪接体研究的核心领域，并于2014年初首次报道剪接体复合物中的重要组分蛋白质Lsm七聚体及其在RNA结合状态下的晶体结构。

在这一引人注目的科研成果背后，是一个由史领导的研究团队，团队成员只有三名年轻人，其中包括1989年出生的杭静和90后博士生万，而清华大学生命科学学院最年长的医生严传业只有30岁。