RNA編輯對果蠅嗅覺及社交互動影響巨大

想象一下，您的 DNA 就如同一組指令或者一本食譜書，告訴您的身體如何製造其運行所需的一切，包括從蛋白質到細胞。每當身體需要構建某物時，它都會讀取這些指令。但有時，身體能夠對這些指令進行細微的編輯——這便是 RNA 編輯發揮作用之處。

RNA 編輯就類似於您的 DNA 指令被複制之後所發生的校對過程。您的細胞並非只是嚴格遵循配方，而是能夠對指令做出微小的更改。這些更改能夠通過創建或許更適合某些任務的蛋白質新版本，來幫助身體適應不同的狀況。

在人類和果蠅裡，RNA 編輯都能夠防止自身免疫反應，並且調整蛋白質的功能。然而，在人類當中，大多數編輯出現在非編碼區域，僅有一小部分會導致蛋白質功能發生變化。相比之下，在果蠅裡，大多數 RNA 編輯事件發生在直接生成蛋白質的序列當中。

鑑於果蠅中存在大量會導致蛋白質編碼序列發生變化的 RNA 編輯事件，一個主要的挑戰在於確定這數千個事件中，哪些在生物學上具有重要性且值得探究。

以色列巴伊蘭大學的研究人員如今已確定了這樣一個事件，並確定了其在果蠅（果蠅）的嗅覺及社會互動中所起的關鍵作用。他們的研究結果發表於《科學進展》雜誌。

在選擇要研究的特定編輯事件時，研究團隊專注於在多個果蠅物種中數百萬年來進化保守的編輯事件。他們把搜索範圍縮小到 GluClα 通道中的一個特定事件，此事件可能具有重要的功能意義。

在這個事件中，異亮氨酸被編輯成纈氨酸，這對於果蠅感知氣味從而進行依賴於感知信息素（能讓個體之間交流的小分子）的社交互動的能力極爲重要。

爲了測試這個位點的重要性，研究人員運用 CRISPR 技術來取消 RNA 編輯。

隨後開展了一系列行爲測試，這些測試強烈且反覆地顯示，RNA 未經編輯的果蠅在嗅覺和社交交流方面存在問題。

未編輯 GluClα 通道的果蠅呈現出對蘋果汁或酒精氣味的吸引力減弱，以及對警示它們危險的氣味的迴避能力降低。

它們還表現出社交互動能力受到損害，而這種能力對於生存和繁殖是必需的。

進一步的分析明確指出，大腦中負責處理氣味的特定神經元受到 RNA 編輯缺失情況的影響。研究人員提出了一個模型，以解釋在 GluClα 通道不同位置的編輯是如何幫助其正常發揮功能的，以及爲什麼需要編輯而不僅僅是持續的突變。

“我們的發現凸顯出 RNA 編輯對於正常行爲有多麼重要，”巴伊蘭大學古德曼生命科學學院、戈達腦研究中心和納米技術研究所的加利特·肖哈特 - 奧菲爾教授說。

“果蠅缺乏編輯所產生的影響如此強烈且持續，這令我們感到驚訝。”

“領導此項研究的 Shohat-Ophir 教授補充說，他與研究生 Hila Zak 攜手合作，還與特拉維夫大學的 Moshe Parnas 教授、斯坦福大學的 Jun Billy Li 教授以及巴伊蘭大學的 Yoav Pass 博士展開合作。”

“此項研究凸顯出 RNA 編輯在塑造動物生理和行爲方面所具有的巨大潛力及重要性。”

“在未來的研究當中，Shohat-Ophir 教授期望能夠發現編輯水平是怎樣被調節的，從而能夠靈活應對環境變化和內部需求。”