第二十三章 改变mRNA编码

    早老素1(presenilin1，PSEN1)、早老素2(presenilin2，PSEN2)和淀粉样前体蛋白(amyloidprecursorprotein，APP)基因是阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease，AD)明确的致病基因，早期识别携带PSEN1、PSEN2和APP基因突变的患者对于研究疾病发病机制、家系遗传学咨询和早期干预尤为重要。

    云龙团队经过反复密集研究临床案例与动物实验，APP、PSEN1、PSEN2三种基因发生突变确实可以直接导致阿尔茨海默病，包括第四个基因SORL1的突变也可以直接导致广泛存在的失智症。但是云龙团队发现在所研究的阿尔茨海默病患者中，只有大约3%的人是由于已知基因突变直接导致该疾病的。环境因素，如生活方式（如吸烟和肥胖）和环境影响都可能是阿尔茨海默病的病因。

    那么环境因素又是通过何种途径导致阿尔茨海默病的，也是云龙他们重点关注的。

    APP、PSEN1、PSEN2与SORL1四种基因突变导致记忆力丧失或者下降，只能有两种解释：一个是记忆信息已经被储存，但是大脑读取不出来；第二个就是记忆信息无法被储存。

    云龙他们确信，人脑不会仅因为这四种基因突变就无法储存记忆，而是这四种基因突变影响到了大脑对储存信息的读取。他们通过针对性的使用中枢神经系统抑制剂、抗组胺药、安眠药和止痛药等药物治疗与基因重新编组，打通大脑对这些信息提取的路径。治疗包括尝试保持功能，缓解症状，管理行为问题，为患者提供心理支持和辅助教育。用胆碱酯酶抑制剂通过保护神经递质乙酰胆碱的功能来帮助维持智力。

    云龙从地球出发时，带了十几种研发的新药，准备测试一下低重力环境下该药物对基因的影响。

    “呼延教授，一号猪在注射ZBD6试剂2160小时【注：90个地球日】后，发生了基因突变，这个变化也太快了。”N国科研人员Lisa感觉有点不可思议。

    “是碱基置换突变、移码突变、整码突变、染色体错误配对和不等交换的哪一种突变？”正在观察DNA片段的云龙转过头来问。

    “是碱基置换突变中的错义突变。”Lisa用中文回答道。

    “请说具体一些。”

    “信使核糖核酸（mRNA）的正常编码顺序为：UAU（酪）GCC（丙）AAA（赖）UUG（亮）AAA（赖）CCA（脯），现在一号猪第3个氨基酸对应的密码子中间的A颠换为C，变为AAA（赖）ACA（苏），上述顺序改变为UAU（酪）GCC（丙）ACA（苏）UUG（亮）AAA（赖）CCA（脯）。”

    “太好了！没有想到仅仅几十天时间，在月球低重力环境下竟能取得如此大的成果。”云龙轻轻敲击桌面，“一号猪DNA中的碱基置换不仅改变了mRNA上特定的遗传密码，而且导致新合成的肽链中一个氨基酸被另一个氨基酸所取代，产生了功能异常的蛋白质。这种蛋白质，就是我们所需的。”

    云龙兴奋的恨不能高歌一曲，才能平复内心的喜悦。

    他走出实验室，望着基地穹顶式的舷窗，火球一样的太阳已经从东方升起，漫长的黑夜马上结束，即将迎来又一个360小时的月球白昼。

    “仰天大笑出门去，我辈岂是蓬蒿人。”云龙高举双手伸了个懒腰，恰好被经过这里去工作的卫工程师看见。

    “云龙兄弟，有什么好事，看把你美得。”

    “报告卫姐，我们找到破解基因记忆密码的金钥匙了。”自从发生卫星袭击飞船事件后，云龙他们是从心底里充满对卫工程师的敬重与佩服。

    “恭喜你啊，云龙。”卫工程师拍拍云龙宽阔的肩膀。

    “卫姐姐，云龙哥哥，你们聊什么这样高兴啊？”梦媛刚刚结束对银河外天体的观测，准备回宿舍休息。

    “你云龙哥他们找到破解基因记忆密码的办法了。”

    “是吗？那真是太好了呀。嗯，云龙哥能给我们说说吗？”梦媛摇着云龙的胳膊。

    云龙想不解释都不行了。

    “那好吧，我简单介绍一下。经过90个地球日的实验，我们终于改变了实验物的信使核糖核酸【注：MessengerRNA(mRNA）】的正常编码顺序。mRNA携带遗传信息，在蛋白质合成时充当模板的RNA，它是从脱氧核糖核酸（DNA）转录合成的带有遗传信息的一类单链核糖核酸（RNA）。”

    “mRNA的复制、转录和翻译过程非常有意思，先是由一个DNA分子，边解旋，边转录。利用细胞核内部的游离核糖核苷酸合成其需要的碱基，规则遵循碱基互补配对原则。因为mRNA没有T（胸腺嘧啶），所以模版中出现A（腺嘌呤）时，由U(尿嘧啶）代替。mRNA的碱基序列，决定着蛋白质装配时氨基酸的序列。当它发生变化时，蛋白质也会发生变化，变性的蛋白，就是破解基因记忆密码的钥匙。”云龙看到卫工在低头看手表，马上结束了介绍。