#凡鳥冷知識其拾柒
【冠狀病毒概論】
前幾天，有收到一則朋友傳來的訊息
.
『請問有機會的話可以講一些關於冠狀病毒的事嗎?之後學測打算申請生物相關科系，想說筆試、面試可能會用到。』
.
想了一想，或許有不少朋友也有這種需求，今天就來聊一下冠狀病毒相關的事情。
那這一篇文，比較不會談有關疫情的事情，...
#凡鳥冷知識其拾柒
【冠狀病毒概論】
前幾天，有收到一則朋友傳來的訊息
.
『請問有機會的話可以講一些關於冠狀病毒的事嗎?之後學測打算申請生物相關科系，想說筆試、面試可能會用到。』
.
想了一想，或許有不少朋友也有這種需求，今天就來聊一下冠狀病毒相關的事情。
那這一篇文，比較不會談有關疫情的事情，畢竟疫情新聞每天都在更新，另外這方面的東西可能考試也比較不好出。
所以，這一篇文比較著重的點是
.
『冠狀病毒本身的特性』
.
倘若你是準備申請三類科系、三類指考的，或是準備生物相關競賽的，或許這一篇文的內容會對你考試有所幫助。
當然，如果你只是單純對生物、或對這隻病毒有興趣的朋友，這一篇文也可以看看。
___
在一開始，我們先來聊一聊病毒最基本的組成元素。
基本上，病毒至少會有兩種結構：
1.遺傳物質：可能是DNA或RNA
2.殼核(capsid)：成分為蛋白質，目的是保護遺傳物質，所以會包在遺傳物質的外面。
而根據遺傳物質的形式，病毒可以分成DNA和RNA病毒，另外，再根據雙股與單股的差別，病毒共可以分成以下這四種：
1.單股DNA病毒，如：細小病毒
2.雙股DNA病毒，如：痘病毒
3.單股RNA病毒，如：冠狀病毒
4.雙股RNA病毒，如：呼腸病毒
而今天的主角冠狀病毒，就是屬於單股RNA病毒。
.
『那這些分類間的差別是什麼呢?』
.
以上的分類，最主要會影響的就是病毒的複製方式。
___
在開始談病毒複製的細節前，我們先來談一點關於遺傳物質的事。
.
『遺傳物質的目的是什麼?』
.
原則上，遺傳就是要透過遺傳物質(如DNA)，表現出該生物的特性，而表現特性最主要的元素就是蛋白質，就好比說大家熟知的酵素也是由蛋白質構成的。
換言之，從DNA轉變到蛋白質這一個過程，至關重要。
而上述的過程，原則上可以再拆成兩部分：
1.DNA變成RNA，這過程又叫轉錄。
2.RNA變成蛋白質，這過程又叫轉譯。
當然，過程中還有很複雜的步驟跟酵素，但這邊先不提，選修生物就有寫了，有興趣、有需要的朋友可以再自行參考。
今天的重點是病毒的複製方式。
___
先講DNA病毒，DNA病毒比較單純。
DNA病毒在細胞中主要要做兩件事：
1.複製DNA，因為他想把自己的遺傳物質變很多。
2.產生蛋白質，剛剛有提到，一隻病毒在遺傳物質外需要有殼核的保護，而殼核又是蛋白質的成分，所以它需要有了蛋白質之後，才有辦法再跑出細胞。
那剛剛有提到DNA病毒分成單股和雙股，具體差異如下。
雙股DNA進到細胞後，可以馬上進行轉錄產生RNA，再經由轉譯產生蛋白質。
.
『但，單股DNA必須先經由複製變成雙股DNA，才可以進行後續步驟』
.
___
.
講完了DNA病毒，接著講一下RNA病毒。
RNA病毒一樣在細胞中有兩個最主要的事情要做：
1.複製RNA，因為它本身遺傳物質是RNA，故要把RNA變多。
2.製造蛋白質，原因如同前述。
接下來的地方就比較麻煩一點了，RNA病毒又可以根據性質的不同大致分成：
1.正型(+)RNA病毒，如本次的主角冠狀病毒。
2.負型(-)RNA病毒，如正黏液病毒，常聽到的流感也屬於此類。
剛剛有提到，一般流程是：
1.DNA經轉錄變成RNA。
2.RNA經轉譯變成蛋白質。
因此，照理來說
.
『RNA病毒應該省略第一個步驟(轉錄)，直接走第二個步驟(轉譯)，就能產生蛋白質了吧?』
.
但，事實上
.
『並非所有RNA病毒都能直接產生蛋白質』
.
因此，科學家就把能夠直接形成蛋白質的RNA病毒，稱之為(+)RNA病毒，就像本次的冠狀病毒。
反之，若還需要其他步驟才能產生蛋白質的RNA病毒，就稱之為(-)RNA病毒。
看到這裡，也許你會問
.
『那(-)RNA病毒該怎麼產生蛋白質呢?』
.
很簡單，既然只有(+)的RNA能夠轉譯出蛋白質，那做為(-)RNA的病毒就先想辦法做出(+)的RNA即可。
因此，(-)RNA病毒進到細胞後，會先做出(+)股的RNA，再繼續作蛋白質，而這個過程，同樣稱之為轉錄。
至此，病毒的遺傳方式也講得差不多了。
___
接下來再來講一下冠狀病毒的其他性質吧。
1.冠狀病毒屬於(+)RNA病毒，詳細複製遺傳方式剛剛有提了。
2.冠狀病毒體積非常大，是RNA病毒中最大的。
3.冠狀病毒殼核的外面有多一層叫『外套膜』的構造，成分是宿主的細胞膜和病毒的醣蛋白。
4.冠狀病毒是感冒的第二大來源(最大來源是鼻病毒)。
.
以上，是幾個冠狀病毒比較重要的性質。
___
寫在最後，這一篇文雖然我有省去一些細節，但資訊還是偏多。
我個人是覺得，以高中生準備大學二階的筆試面試、指考閱測、生物比賽…等，會到這樣的難度就差不多了。
如果考到更深的那就算了，真的考出來應該也沒幾個人會XD
___
這裡是凡鳥手札🐣，一個紀錄心情的地方；一個說故事的搖籃；一個為夢想展翅的園地。你，準備好，振翅高飛了嗎?
如果喜歡的話💖，記得要追蹤👇
👉ig帳號：@ordinarybird123
#醫學生 #凡鳥 #凡鳥升學 #學測 #醫學 #冷知識 #冠狀病毒 #新型冠狀病毒 #手寫 #手寫字 #study #studygram
dna轉錄rna轉譯蛋白質 在 Facebook 的最讚貼文
[免疫人生] 如何獲得免疫力….談免疫、免疫力與疫苗！
雖然進入五月中旬後，台灣新冠肺炎(武漢肺炎)疫情大爆發，但不幸中的大幸是我們已撐過了去年疫情剛爆發時最艱辛的2020年，現在已有控制疫情的良方～”疫苗”的問世。
疫苗能讓我們獲得免疫力，而多數人獲得免疫力(群體免疫)則是我們未來生活是否能恢復正常的關鍵。所以今天Stella要帶大家來認識免疫系統、免疫力與疫苗的關聯，並簡單介紹一下武漢肺炎疫苗。
▌免疫力是抑制疫情傳播的關鍵！
不知道大家是否曾想過，＂為什麼流感和武漢肺炎兩種疾病同樣都是由病毒所引起，且都是透過飛沫傳染，但我們飽受了武漢肺炎對個人健康(包括生命)、社會民生和經濟的衝擊，卻不用擔心流感帶來的威脅？…Why?＂答案就是對病毒有無免疫力！
流感在人類社會已有超過百年的歷史，這意味著大部分人都曾多次接觸過此病毒，並對它有一定的免疫力。再加上人類對如何處理流感病毒早已有豐富經驗，例如施打流感疫苗及使用各種抗病毒藥物等。所以流感並不會造成大規模疫情，且能預防其引發的重症或致死風險，因而不會帶給我們太大的威脅。
武漢肺炎卻是一個全新的病毒，因此沒有人對它有免疫力。再加上此病毒早期即有傳染力，而且不容易預防，故易快速擴散引爆大規模疫情。隨著感染人數的增多，重病和死亡風險將增加，醫療可能因不堪負荷而崩潰，且還會衝擊社會、民生與經濟。
所以若想要恢復武漢肺炎爆發前的日常生活，希望武漢肺炎能像流感般，不會影響我們健康與民生經濟，就需要大部分人對此病毒具有免疫力。而根據目前專家普遍的看法，武漢肺炎群體免疫門檻為70%，也就是說，要有七成以上的國人都擁有免疫力，我們才能徹底免於武漢肺炎疫情的威脅、恢復之前的正常生活。
▌免疫力是如何獲得的? 淺談免疫系統與免疫力
想要獲得免疫力方法有二：直接接觸並感染病毒且戰勝病毒；或施打疫苗。首先，我們先來了解接觸、感染病毒是如何讓我們獲得免疫力的。
在自然的情況下，在被病毒等致病微生物感染且痊癒後，我們會獲得對該病毒的免疫力，讓我們得以免於同樣病毒的威脅。這整個過程大概是這樣的：
1.病毒等致病微生物打破皮膚、黏膜屏障，進入身體。
2.在體內巡邏的免疫細胞，如巨噬細胞、白血球等發現入侵者，大量免疫細胞趕到案發現場參戰，透過吞噬等方法來殺死敵人。
上述過程稱為「先天性免疫反應」，若入侵者不強，這個階段即可清除敵人，而後身體會開始進行修護，最後傷口會癒合並恢復原狀。但若敵人太強，光憑巨噬細胞、白血球無法殲滅入侵者的話，就會激活「後天性免疫反應」，針對入侵者發動”針對性”的免疫攻擊。這個階段上場的免疫細胞包括T細胞、B細胞等，而我們一般常聽到的抗體，以及免疫力都是在這個階段產生的。
3.「後天性免疫反應」：巨噬細胞等抗原呈現細胞將入侵者的片段組織(抗原)呈現給T細胞(TCR)，激活後天性免疫反應。在這個過程中，B細胞會根據入侵者的抗原，生產＂客製化＂的專門武器~抗體；另外還會活化包括毒殺T細胞等免疫細胞來消滅入侵者，發揮免疫防禦的功能。
首次接觸病毒時，因為需要辨識入侵者的抗原，並針對其發動專一性的免疫反應，所以較費時，約5~10天或更久的時間(因人而異)。但當打完首戰後，免疫系統會產生記憶細胞，記錄下這些作戰訊息，所以下次當同樣的敵人再度入侵時，身體就能迅速(約1~3天)且大量產生免疫反應，讓我們較輕易就能戰勝敵人，此即俗稱的免疫力。(參考圖一)
▌為什麼疫苗能讓我們獲得免疫力? 淺談疫苗的作用原理
如前所述，接觸並感染病毒能讓我們獲得免疫力，保護我們免於同樣病毒的威脅，但直接接觸病毒畢竟有健康與生命的風險。以武漢肺炎為例，儘管大多數人感染者都是輕症，會戰勝病毒而痊癒；但仍有部分人感染後出現重症，在打完戰後留有後遺症；也有少數人因打輸病毒而喪命…為了降低感染病毒帶來的健康與生命風險，於是有了疫苗的誕生。
疫苗係利用”免疫系統具有記憶力”的原理，讓身體事先”演習”敵人入侵、免疫細胞作戰的過程，使身體得以在安全的狀況下產生免疫記憶(=免疫力)。以武漢肺炎為例，目前開發的疫苗主要有三種：含完整病毒的死毒(或稱滅活)疫苗，使用病毒片段(就武漢肺炎來說就是病毒的棘蛋白)的蛋白質疫苗，和基因疫苗~mRNA、DNA疫苗，這些方法都比讓我們直接接觸病毒來獲得免疫力安全多了。(參考圖二)
[武漢肺炎疫苗種類]
＊滅活疫苗(或稱死毒疫苗)：先殺死病毒(稱為滅活)，之後再將病毒的屍體送入體內，誘發免疫反應。使用這個技術的疫苗有中國科興疫苗、國藥集團疫苗；印度的Covaxin疫苗。
＊蛋白質疫苗(或稱重組蛋白疫苗)：利用基因技術，在體外先培養出要使用的病毒蛋白質，經純化後，再將蛋白質打入人體，激活免疫反應。台灣的高端疫苗、聯亞疫苗；美國的Novavax疫苗都是使用這種技術。
*基因疫苗(mRNA或DNA疫苗)：蛋白質是由DNA而來，DNA經轉錄會形成RNA，之後再經轉譯合成蛋白質。基因疫苗就是將合成病毒棘蛋白的基因訊息(mRNA或DNA)送入體內，由人體細胞自行合成蛋白質，再激活身體免疫反應。知名的輝瑞和莫德納疫苗就屬於mRNA疫苗；而大家耳熟能詳的AZ疫苗、J&J 嬌生疫苗則是以腺病毒為載體的DNA疫苗。
總結來說，想要終止武漢肺炎對我們健康、社會民生與經濟的威脅、恢復正常生活，就需要有七成以上的國人都具有免疫力。而獲得免疫力的方法只有兩種：直接接觸病毒、感染武漢肺炎，或施打武漢肺炎疫苗。前者(直接感染)相當於裸身上戰場，會有較高的健康和死亡風險，後者(打疫苗)相當於武裝上場，讓我們較容易打贏病毒，抑制疫情的擴散，並降低因感染引起的重症和死亡風險。所以，我個人始終認為”是否要打疫苗”根本是個偽命題，因為聰明人才不會有武器不用，選擇讓自己裸身上場和病毒搏鬥啊。
dna轉錄rna轉譯蛋白質 在 國家衛生研究院-論壇 Facebook 的最佳解答
【COVID-19 疫苗來了！】：關於AZ疫苗你應該知道的
首批11.7萬劑牛津AZ（Oxford–AstraZeneca COVID-19 vaccine）疫苗於3/3上午抵台，中央流行疫情指揮中心指揮官陳時中表示，第一批只有11.7萬劑，將優先提供在專責病房、負壓隔離病院或負責採檢單位的醫事人員接種，第二批疫苗才會開放沒有直接接觸到的工作人員接種。
根據最新研究結果，接種一劑AZ效果是76％，接種12周以上後再打第二劑，保護力可提升到86.4％，兩劑之間隔越久效果可能更好【註1】；按理來說，AZ疫苗需要接種2劑才具備完整保護力，因此11.7萬劑只能提供5萬人接種，但陳時中強調，由於2劑疫苗間隔長達8週以上，因此這次的疫苗將作為11.7萬名第一線高風險醫護人員的第一劑疫苗，確保保護力範圍愈大愈好。
陳時中說，凡是有資格接種的醫事人員都會造冊列入，至於醫事人員接種意願就是他們的個人選擇，未來如果疫苗有剩下，會再往下開放其他風險等級比較高的族群。【註2】
■阿斯特捷利康/AZ疫苗
AZ疫苗（Oxford–AstraZeneca COVID-19 vaccine），又稱牛津疫苗，為「阿斯特捷利康藥廠」與「英國牛津大學」與合作開發的新冠疫苗。
AZ疫苗是種含有可表現新型冠狀病毒棘蛋白（S protein）的「腺病毒載體疫苗」，用於預防新冠肺炎感染，可避免因新冠肺炎感染引起的嚴重併發症。
AZ疫苗目前已通過世界衛生組織（WHO）、歐盟等其他先進國家及我國緊急授權使用，目前優先施打對象為第一線醫護人員。
■AZ疫苗為「病毒載體疫苗」
「病毒載體疫苗」通常會用腺病毒（adenovirus）傳遞至人體。製造病毒載體疫苗首先得將病毒載體的自我複製能力消除，再將一段製造病毒棘狀蛋白的 RNA 或 DNA 放入腺病毒基因序列中，最後將之遞送至人體細胞，製造抗原刺激免疫系統。該病毒DNA不會整合到人體基因體內，而是會被轉錄或複製到mRNA中轉譯成蛋白質。
病毒載體疫苗與 mRNA 疫苗最大的不同在於疫苗穩定度，因為主要使用穩定度較高的 DNA，結構上的不同使病毒載體疫苗能在 2°C 至 8°C 儲存 6 個月。對於偏鄉與基礎交通建設不完全的國家與地區來說十分有利。
▶「阿斯特捷利康藥廠」與「英國牛津大學」共同開發的AZ疫苗：牛津大學與阿斯特捷利康的ChAdOx1新冠疫苗(AZ疫苗)由安全性高的黑猩猩腺病毒為載體製成，載體中包含在新冠病毒表面的棘突蛋白，就是將新冠病毒蛋白編入黑猩猩腺病毒載體，並在傳遞至人體後，製造棘狀蛋白引發抗體出現。
▶由莫斯科 Gamaleya 研究院（Gamaleya Research Institute）與俄羅斯國防部共同開發的新冠疫苗 Gam-COVID-Vac（Sputnik V）也是此類。Sputnik V 會透過腺病毒 5（adenovirus 5）將 DNA 打入人體細胞，接種 2 劑後預計產生 2 年新冠病毒免疫力。2 劑疫苗分別由 2 種人類腺病毒的血清型組成，皆含有新冠病毒的 S 抗原，所以能進入細胞且產生免疫反應。
▶嬌生公司(Johnson & Johnson)製造的重組病毒載體疫苗 JNJ-78436735（Ad.26.COV2.S）疫苗採用人類腺病毒 Ad26 誘發免疫反應，疫苗預計能在 -20°C 維持穩定 2 年，2°C 至 8°C 的環境下保存至少 3 個月。【註3、4】
■AZ疫苗：種類、保護力、運送方式
▶疫苗種類：DNA疫苗。
透過改良的黑猩猩的腺病毒當載體，攜帶冠狀病毒的刺突蛋白（spike protein）的基因（雙股DNA）。改良的腺病毒可以進入細胞，但不能複製，一旦病毒進入細胞，便會將刺突蛋白（spike protein）基因置入細胞核中，細胞會據此製造刺突蛋白，並呈現在細胞表面，供免疫細胞辨認。免疫細胞會據此製造針對刺突蛋白的抗體，直接攻擊新冠病毒，以及被冠狀病毒感染的細胞。
▶保護力：
共兩劑，間隔8-12周。疾管署指出，AZ疫苗不含可複製的SARS-CoV-2新型冠狀病毒顆粒，不會因為接種本疫苗而感染新冠肺炎。另外，依據目前臨床試驗結果顯示，此疫苗接種完成，2劑間隔12周保護力可達82.4% （62.7%~91.7%），並可降低新冠肺炎傳播率達67%，並且能有效預防因新冠肺炎感染而造成的嚴重併發症。疫苗的保護效果則視接種對象的年齡或身體狀況而有不同差異【註5】。
▶運送方式？
DNA不如RNA脆弱，腺病毒堅韌的蛋白質外殼更有助於保護內部的遺傳物質。因此，AZ疫苗不必保持冷凍狀態。當在2-8度C冷藏時，該疫苗有效性預計將持續至少6個月【註6】。
■AZ疫苗接種後可能發生之反應及因應措施
▶本疫苗接種後可能發生的反應大多為接種部位疼痛、紅腫，通常於數天內消失，可適度冰敷，請勿揉；抓接種部位。
▶接種疫苗後可能有發燒反應(≧38℃)，通常約48小時可緩解。其他可能反應包含疲倦、頭痛、肌肉痠痛、體溫升高、寒顫、關節痛及噁心，這些症狀隨年齡層增加而減少，通常輕微並於數天內消失。
▶如有接種部位紅腫及硬塊發生膿瘍、持續發燒或嚴重過敏反應(如呼吸困難、氣喘、眩暈、心跳加速、全身紅疹)等不適症狀，應儘速就醫並告知醫師曾接種疫苗，以做為診斷之參考，同時請醫師通報當地衛生局或疾病管制署。
▶完成疫苗接種後，雖可降低感染新型冠狀病毒的機率，但仍有可能罹患嚴重特殊傳染性肺炎，民眾還需注重保健與各種防疫措施，以維護身體健康。【註7】
■約翰霍普金斯大學專家指出，理想的新冠疫苗應具備以下幾項特性
1.安全且僅有輕度，短暫的副作用(例如酸痛和低燒)。
2.可為大部分的疫苗接種者(> 80％)提供長期保護(超過一季)，特別是在弱勢族群中，例如老年人、患有其他潛在疾病、肥胖等易受感染高風險人群。
3.不僅能預防疾病，還可以防止病毒傳播給他人。
4.以單劑量給藥。
5.能夠快速大量生產。
6.易於存放(例如，不需要很大包裝或不需儲存在超低溫下)。
7.可以輕鬆運輸(例如，除了在冷鏈之外，透過寄送來運輸)。
8.易於管理(不需要特殊的設備，就可自行管理或不需要重新培訓人力即可進行管理）。
專家也指出，目前沒有一個新冠病毒疫苗具備以上所有優勢，我們也可能永遠無法擁有具備以上所有特徵的疫苗，由於因為各種原因，開發出來不同類型的疫苗具有不同特徵。最重要的是，新冠疫苗要在接種疫苗後長期安全性高，並能保護大部分接種者不會罹患中度至重度新冠疾病的疫苗。【註3】
■國衛院疫苗二廠，盼能在三年內完成
國際科學上認為新冠肺炎的疫情可能會「流感化」，變異病毒可能超出疫苗範圍，因此未來疫苗的研發非常重要，研發過程又需要「小量的量產」作實驗所用，國衛院現有一座研發用的疫苗廠，已規劃興建第二座，盼能因應未來新的疫情發生時，加快臨床試驗的腳步，全案已送至國發會討論，盼能在三年內完成。
設置的目的是因應未來若出現新的疫情，都能迅速研發、少量生產、加快後續臨床試驗的進度，無須再對外委託，釐清成效後，也能加快技術轉移的腳步。
因此國衛院的疫苗廠是著重研發及小量量產，台灣應要能自行掌握疫苗的研發與製造，這個目標並非一蹴可幾，需要國家與產業界共同合作，目前中研院、國衛院及產業界已達成共識，未來兩研究單位將與業界合作成立平台，希望逐步朝疫苗自給自足的方向邁進【註8】。
【Reference】
📋 更多COVID-19學術資料都在 「國家衛生研究院-論壇 - COVID-19學術資源網」：https://forum.nhri.edu.tw/covid19/
1.來源
➤➤資料
∎【註1】
( Yahoo 新聞)AZ疫苗「2劑隔8周」 最快6月才有完整保護力 ：http://bit.ly/38kkUUy
∎【註2】
(中央社新聞粉絲團)「首批AZ疫苗11.7萬劑 採檢、直接照顧染疫者醫護先打」：http://bit.ly/38mYHFp
∎【註3】
(環球生技月刊 Global Bio & Investment)「霍普金斯大學專家全面剖析新冠疫苗：4類型、8大特性、優劣勢評析」：http://bit.ly/3kVS7dW
∎【註4】
(GeneOnline 基因線上)4 大 COVID-19 疫苗大解密！：http://bit.ly/30sq9x0
∎【註5】
衛生福利部- 疾病管制署 - 1922防疫達人「疫苗簡介-COVID-19 Vaccine AstraZeneca」：http://bit.ly/30oaAGy
∎【註6】
(健康醫療網)「新冠疫苗如何做？ 疫苗製成、保護力、施打情形一次看」：http://bit.ly/3kYtc9M
∎【註7】
(工商時報)「AZ疫苗懶人包 接種禁忌、副作用一次看」：http://bit.ly/38k6BiY
∎【註8】
(工商時報)「國衛院疫苗二廠，拚三年建成」：http://bit.ly/2Oh5XvJ
➤➤照片
∎【註2】
▶AZ疫苗介紹
▶全國COVID-19專責醫院及其他醫療院所「醫事等相關工作人員」資格名冊
∎【註7】
▶AZ疫苗副作用一覽表
∎(Technews 科技新報)疫情緩解的關鍵，疫苗種類、原理、研發一次看懂：http://bit.ly/3rv6DvT
2. 【國衛院論壇出版品 免費閱覽】
▶國家衛生研究院論壇出版品-電子書(PDF)-線上閱覽:
https://forum.nhri.org.tw/publications/
3. 【國衛院論壇學術活動】
▶https://forum.nhri.org.tw/events/
#國家衛生研究院 #國衛院 #國家衛生研究院論壇 #國衛院論壇 #衛生福利部 #疾病管制署 #AZ疫苗 #牛津疫苗 #阿斯特捷利康藥廠 #英國牛津大學
衛生福利部 / 疾病管制署 / 財團法人國家衛生研究院 / 國家衛生研究院-論壇
dna轉錄rna轉譯蛋白質 在 Facebook 的最讚貼文
外國解說，mRNA 疫苗如何造成免疫力。
另文：細胞廢掉一組 mRNA，過程大約需要45分鐘。https://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140320131139.htm
谷歌翻譯以上原文：(茂叔用 Google Translate，避免讀者擔心個人偏見滲入。)
RNA編碼在細胞繁殖中起關鍵作用的蛋白質，但是一旦這些蛋白質合成，細胞調節其去除的方式仍然是一個謎。北卡羅來納大學教堂山分校的研究人員解決了這一謎團，他們確定了細胞從細胞質中去除RNA的步驟。
了解RNA的基本功能將有助於建立對蛋白質和多種途徑的了解，這些蛋白質和途徑是正常生物學功能和遺傳疾病（如癌症）發展的核心。使用高通量測序，由UNC醫學院Kenan傑出生物化學和生物物理學教授，生物學和基因組科學整合計劃成員以及UNC Lineberger綜合癌症中心成員William F. Marzluff博士領導的團隊對數百萬人進行了分析。 RNA鏈鑑定細胞降解組蛋白信使RNA（mRNA）的過程。研究結果發表在“分子細胞”雜誌上。
“使組蛋白mRNA的量正確並使其以正確的數量存在是非常關鍵的。細胞使用的主要機制之一是在DNA合成停止時迅速清除它們。細胞這樣做或染色質弄亂了。” Marzluff說。
組蛋白mRNA製造染色質的蛋白質成分，這些蛋白質與DNA一起形成細胞核中的染色體。與所有RNA一樣，它由核鹼基鏈，腺嘌呤，胞嘧啶，鳥嘌呤和尿嘧啶分子構成，提供“字母”。遺傳密碼。在mRNA中，稱為核醣體的分子機器讀取核苷酸的順序，並使用該信息組裝蛋白質。
細胞嚴格調節組蛋白mRNA的水平。在細胞繁殖期間，隨著DNA的複制，mRNA的水平增加35倍，並隨著細胞開始分裂而恢復到正常水平。儘管研究人員已經了解了從細胞中去除RNA的一些步驟，但Marzluff的團隊是第一個觀察整個過程的人。
Marzluff說：“在正確的時間降解RNA與製造RNA一樣重要。降解的調控與轉錄的調控相同。” “我們可以衡量它正在被降解的事實，現在我們已經找到了其中的所有中間產物。”
當一串尿苷分子被添加到分子的尾端時，組蛋白mRNA的降解就開始了。這一過程稱為寡尿酸化。這表明被稱為外泌體的蛋白質複合物開始降解mRNA。當外泌體失速時，添加另一條尿苷分子鏈以重新開始該過程。當外泌體的前進被附著在RNA上的核醣體阻斷以合成蛋白質時，Marzluff發現了證據，即稱為Dom34 / Hbs1的蛋白質複合物將核醣體與RNA分離，從而使外泌體再次繼續存在。重複這些過程，直到mRNA完全分解。“博士後研究員Mike Slevin博士開發了一種分離所有這些分子並對其進行測序的方法。JanPrins博士的研究生Josh Welch，
整個過程大約需要45分鐘才能完全降解組蛋白mRNA。使用高通量基因測序儀，Marzluff的團隊能夠量化具有尿尾的mRNA鏈的數量，並將其與不具有尿尾的mRNA進行比較，在整個過程中對分子進行計數以確定降解速率。
儘管這項研究僅針對一種類型的RNA，但Marzluff表示，他相信許多類型的RNA可能會發生相同或相似的過程。研究團隊的下一步是使用相同的技術來測量整個細胞中RNA的降解。Marzluff於1987年發表了有關組蛋白RNA降解的第一篇論文，並稱讚了新技術的發展-低成本高通量DNA測序-該技術對人類遺傳學具有快速的先進理解，使這項研究成為可能，從而使研究人員可以將目光投向大範圍。這種情況下的RNA數量“這些新型測序儀實際上正在發生的事情是，人們正在尋找使用相同技術來問不同類型問題的方法。這只是準備樣品以向機器問您想要的問題，”馬茲魯夫說。