研究着眼于RNA在细胞动力学不断变化的阶段中的单独作用

这种较少被探索的RNA开发是布法罗大学领导的一项新研究的主题，该研究发表在《自然化学》上。这项工作研究了RNA分子经历相分离形成物理上不同的凝胶状冷凝物时温度的作用。这些凝聚物是特殊的无膜结构，参与各种细胞过程并与神经退行性疾病相关。

最终，这项研究可能有助于引发生物学、生物物理学和其他研究领域的新思维方式。

“生物分子的相分离在某种程度上彻底改变了我们对细胞如何划分过程的思考，”领导这项研究的布法罗大学艺术与科学学院物理系副教授PriyaBanerjee博士说。

“大多数研究都是以蛋白质为中心的，其想法是蛋白质形成这些液体状冷凝物，我们对RNA对这一过程的作用非常感兴趣。到目前为止，研究仅限于研究RNA如何调节蛋白质相分离，因此更多地关注RNA的调节作用。”

这项研究是与圣路易斯华盛顿大学生物医学工程系GeneK.Beare杰出教授RohitPappu博士和俄亥俄州立大学化学和生物化学教授VenkatGopalan博士合作完成的。

Banerjee和Banerjee实验室的博士后研究员、该研究的第一作者GableWadsworth对RNA如何摆脱其调节作用并自行相分离产生了兴趣。

通过系统的调查工作，他们得出结论，所有RNA分子似乎都具有较低的临界溶液温度(LCST)相行为，在高温下有利于相分离。然而，真正令他们惊讶的是，多磷酸盐(缺乏核碱基和核糖基团的RNA主链)也表现出LCST相行为。

为了弄清这一观察到的现象的真相，班纳吉和沃兹沃斯与帕普和他的团队合作，了解支撑这种行为的机制。

“我们利用计算和对LCST相行为的一些理论理解，意识到Banerjee和同事所观察到的是两个过程的组合，”Pappu说。

“磷酸盐主链和溶液离子随着温度升高而溶解。互补的一半失去水合水会促使RNA分子相互寻找，离子在不同分子内部和分子之间桥接磷酸基团，从而实现相分离。”

结果，凝聚相变成了物理交联的网络，Pappu和Banerjee的团队共同发现，RNA分子之间的强相互作用所提供的网络可以在加热或冷却时实现不同的相行为。

值得注意的是，该团队发现降低温度会导致持久的冷凝物。Banerjee的实验室还与Gopalan的实验室合作，了解冷凝物的形成以及相分离和渗滤之间的相互作用如何影响古代RNA酶的功能。

“RNA有一种有趣的温度计，如果你愿意的话，它可以感知温度变化，”Banerjee说。“这项研究为我们如何思考分子的相分离提供了一个新的方向，并可能导致对生物学、生物物理学、材料科学甚至生命起源的新理解。”

Pappu补充说，他设想在从记忆处理和存储到生物材料的一系列应用中使用RNA的热响应相行为。