一项新的综述揭示了核糖核酸酶(RNases)在塑造孟德尔疾病分子基础中的关键作用。这些重要的酶以维持RNA代谢而闻名,现被认为是多种人类疾病的核心参与者。当受到遗传突变干扰时,核糖核酸酶失去调控RNA动态的能力,从而引发神经系统、生长相关、造血系统以及线粒体功能障碍。
这些疾病的根源在于导致核糖核酸酶功能丧失的突变,这些突变要么直接发生在催化核心上,要么通过改变其RNA识别和定位基序起作用。这些缺陷通常与严重的疾病表型相关,例如Aicardi-Goutières综合征、肌萎缩侧索硬化症(ALS)、Perlman综合征以及进行性外眼肌麻痹等。许多参与这些疾病的核糖核酸酶在物种间高度保守,凸显了它们在生物学上的基本重要性。
该综述探讨了小非编码RNA(如miRNA、piRNA)以及其他RNA类别如何依赖核糖核酸酶的调控来完成其生成和降解过程。在神经系统疾病中,核糖核酸酶功能的丧失会破坏神经元翻译的不对称性,干扰免疫监视并阻碍RNA清除机制,导致神经炎症和突触功能障碍。在生长障碍中,突变使PI3K/AKT/mTOR信号轴脱轨,促使细胞增殖失控和器官过度生长。在血液系统中,核糖核酸酶突变损害端粒维护和核糖体成熟,削弱造血干细胞的更新能力。
为了弥合突变与疾病之间的差距,文章强调了模式生物的不可或缺的价值。通过对小鼠、斑马鱼、果蝇、线虫和酵母的比较研究,揭示了保守的遗传通路,并为疾病发病机制提供了关键见解。这些模型允许对突变进行功能性剖析,映射其对RNA稳定性、蛋白质合成和细胞应激反应的影响。单细胞转录组图谱和跨物种遗传工具的可用性加速了候选疾病基因的识别以及治疗策略的测试。
来源:
Compuscript Ltd
期刊引用:
Dutta, A., et al. (2025). 核糖核酸酶在孟德尔疾病中的作用:来自模式生物的特征与见解. 《基因与疾病》. doi.org/10.1016/j.gendis.2025.101613.
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