线粒体转移核糖核酸(mt-tRNA)的牛磺酸修饰——纪念邹承鲁先生百年诞辰

转移核糖核酸(tRNA)是转录后修饰种类最多和修饰最密集的RNA分子,特别是其反密码子环含有大量的修饰。线粒体具有相对独立的蛋白质合成系统,线粒体tRNA (mt-tRNA)全部由线粒体基因组编码。研究表明,5-牛磺酸甲基尿嘧啶核苷(5-taurinomethyluridine,τm5U)修饰只存在于高等真核生物mt-tRNA第34位,能够调节密码子和反密码子相互作用的精确性,控制翻译的速度和保真性。人类GTP结合蛋白质3(GTPBP3)和线粒体翻译优化蛋白1(MTO1)介导τm5U修饰,其缺陷可能引起线粒体脑肌病。本文综述了τm5U修饰及其修饰酶的生物学性质,为深入研究τm5U修饰的机制,及认识τm5U修饰缺陷导致线粒体疾病的致病机理提供一个新的视角。

线粒体RNAm^(3)C修饰酶METTL8的活力依赖于亚型特异的N-末端延伸结构且METTL8能修饰多种非天然底物tRNA

定位于线粒体的METTL8-Iso1和分布在核仁的METTL8-Iso4均为甲基转移酶基因METTL8通过mRNA选择性剪接产生的亚型,它们的区别仅为前者有N-末端延伸结构.METTL8-Iso1的功能是催化产生线粒体tRNATh和tRNASe(UCN)第32位3-甲基胞苷(mC32)修饰.METTL8-Iso4是否也具有tRNAmC32修饰活性以及N-末端延伸在线粒体tRNAmC32修饰中的作用尚不清楚。我们发现,N-末端延伸上有几个保守的关键氨基酸残基,而METTL8-Iso4由于缺少N-未端延伸而不具备tRNAmC32修饰活力.体外实验和体内实验的结果表明,甲基转移酶METTL2A和Trm140上对应的这些关键位点也是各自对底物tRNAmC32修饰活性所必需的。在跨细胞区室与跨物种的酶对tRNA体外催化的交又实验中,我们意外地发现METTL8-Iso1也能催化几种人细胞质tRNA甚至大肠杆菌tRNA的mC32修饰。此外,mC32修饰并不影响tRNA的N-苏氨酰氨基甲酰腺苷(t'A)修饰和氨基酰化活力.除了METTL8与人线粒体丝氨酰-tRNA合成酶(SARS2)的相互作用外,我们还进一步发现了人线粒体苏氨酰-tRNA合成酶(TARS2)与METTL8-IsoI之间的相互作用。体外实验中,METTL8-Iso1显著促进了SARS2和TARS2的氨酰化活力,表明线粒体IRNA的修饰和氨基酰化之间存在功能联系:总之,该结果加深了对线粒体mC32修饰生物发生机制的理解,并提供了一种制备仅含mC32修饰的人细胞质或细菌tRNA的方法,有助于未来研究mC32修饰对tRNA结构和功能的影响。

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》教学设计

中学物理《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》是涉及到感应电流在生产生活中应用的一节课,本文从教材、学生、重难点如何确定等方面入手,结合基础教育课程改革的理念,对该节课进行教学设计。利用简单易操作的自制教具,把涡流、电磁阻尼、电磁驱动基本原理及其应用以容易理解的方展现在学生面前,使学生对枯燥、抽象物理产生兴趣、更好内化本节课知识。