Ich habe viele Forschungen zu molekularen Mechanismen von Krankheiten / Phänotypen gesehen, die RNA-Messungen als „Proxy“ für die in der Zelle verfügbare Proteinmenge verwenden. Gilt das eigentlich?
Mein Problem mit der Annahme, dass die RNA-Spiegel mit denen des aktiven Produkts (dh des Proteins) korrelieren, ist, dass eine Menge posttranslationaler Regulation stattfindet, einschließlich Co-Faktor-Bindung und Phosphorylierung, um nur 2 zu nennen. Kennt jemand Studien dazu die Korrelation zwischen RNA-Spiegeln und Proteinspiegeln und separat die Korrelationen zwischen RNA-Spiegeln und aktivem Protein untersucht haben?
Es macht für mich Sinn, dass RNA sicherlich mit Protein korrelieren würde, aber ich frage mich, ob dies mit der aktiven Funktion des Proteins zusammenhängt - dh es könnte einen Pool geben, der aufgefüllt wird, wenn der Proteinspiegel sinkt, aber die Proteine sind es nur tatsächlich als Reaktion auf bestimmte Reize für kurze Zeit aktiv. Kennt also jemand Studien, die sich mit der Korrelation zwischen RNA-Spiegeln und Proteinspiegeln und separat mit den Korrelationen zwischen RNA-Spiegeln und aktivem Protein befasst haben?
Ich habe noch keine Antworten akzeptiert, weil keine meine Frage zum Ausmaß der Proteinaktivierung beantwortet, aber ich gebe Daniels ausgezeichnetem Argument zu, dass Proteine nicht alle auf die gleiche Weise aktiviert werden; einige sind ständig aktiv, einige erfordern eine Phosphorylierung (mehrere Stellen?), einige Bindungspartner ... etc! Daher ist eine Studie, die sich mit der „globalen“ Aktivierung befasst, noch nicht möglich. Dennoch hatte ich gehofft, dass jemand vielleicht einige konkrete Beispiele gelesen hat.
Ich habe heute eine unveröffentlichte Übersicht von Nancy Kendrick über 10 Studien gefunden, die sich mit der Korrelation zwischen mRNA und Proteinhäufigkeit befasst haben – immer noch ohne Bezug zur Aktivierung . Sie beendet das Papier jedoch wie folgt;
Die Schlussfolgerung aus den oben aufgeführten zehn Beispielen scheint unausweichlich: mRNA-Spiegel können nicht ohne Überprüfung als Ersatz für entsprechende Proteinspiegel verwendet werden.
Wenn dies ihre Schlussfolgerung zu den Proteinspiegeln ist, dann scheint jede Korrelation zwischen Proteinaktivierung und mRNA-Häufigkeit unwahrscheinlich (in der Regel. Einige Proteinspiegel korrelieren mit der RNA – siehe Artikel).
Ich bin immer noch an Antworten interessiert, die Informationen über spezifische Beispiele für Proteinaktivierung und mRNA-Spiegel geben - es scheint höchst unwahrscheinlich, dass es keine solchen Studien gibt, aber ich konnte bisher keine finden!
Es ist allgemein bekannt, dass die mRNA-Häufigkeit in den meisten Fällen ein schlechter Indikator für die Proteinhäufigkeit ist. Diese Abhandlung über Hefe und diese Abhandlung über Krebs belegen dies beide, obwohl sie ältere Techniken (SAGE bzw. Microarrays) verwenden, während diese neuere Übersicht das Thema im Licht neuerer Technologien (z. B. RNA-seq) diskutiert.
Vielleicht liegt die Schwierigkeit bei der Erforschung der Korrelation zwischen mRNA-Spiegeln und Spiegeln aktiver, reifer Proteine darin, dass wir immer noch so wenig über so viele Proteine wissen und darüber, was sie aktiv und reif im Vergleich zu inaktiv, vorzeitig usw. macht. Nicht alle Proteine müssen posttranslational sein Modifikationen aktiv sein, aber einige tun es. Derzeit wird dies auf einer sehr detaillierten Protein-für-Protein-Basis untersucht (soweit ich weiß), sodass das Sammeln von genügend Daten für eine groß angelegte Studie lange dauern könnte. Andererseits gibt es eine Vielzahl von (zunehmend erschwinglichen) Hochdurchsatzmethoden, um die Häufigkeit von Tausenden von RNA-Spezies gleichzeitig zu messen. Ich denke, die Leute verwenden mRNA-Spiegel, um die Expression abzuschätzen, nicht weil es die biologisch überzeugendste Vorgehensweise ist, sondern weil es viel einfacher und erschwinglicher ist.
Diese Studie in E.coli ist nützlich, um einige zusätzliche Probleme aufzuzeigen, die hier in einem System spielen, in dem posttranslationale Modifikationen im Grunde kein Problem sind. Die Autoren sehen deutlich eine Korrelation zwischen mRNA- und Proteinspiegeln (Fig. 3C) und theoretisieren, dass Unterschiede in der Translationsrate und im Proteinumsatz für Unterschiede im Proteinspiegel für zwei Gene mit ähnlichem mRNA-Spiegel verantwortlich sind.
Sie untersuchen das Problem auf Einzelzellebene und finden keine Korrelation zwischen dem mRNA-Gehalt einer einzelnen Zelle und dem Proteingehalt für ein bestimmtes Gen (Abb. 4). Dies wird der zeitlichen Trennung zwischen mRNA-Umsatz (normalerweise einige Minuten) und Proteinumsatz zugeschrieben (in vielen Fällen ist der Abbau so langsam, der Proteinumsatz wird durch Verdünnung/Zellteilung angetrieben). Eine Möglichkeit, dies zu verstehen, besteht darin, dass mehrere "Generationen" von mRNA zu einem bestimmten Zeitpunkt zu einer Proteinpopulation beitragen, was nicht im Widerspruch zum zentralen Dogma steht. Dieses Ergebnis wirft jedoch ernsthafte Probleme für die Verwendung von mRNA als Proxy für Protein beim Vergleich von Einzelzellen auf.
Im Allgemeinen funktioniert die Verwendung von mRNA als Proxy für Protein in Bakterienpopulationen jedoch ziemlich gut, insbesondere wenn die Werte eines Gens unter Störungen verglichen werden. Sofern wir nicht glauben, dass die Translation oder der Proteinabbau betroffen sind, sollte die mRNA-Ebene ein guter Proxy sein, obwohl es Probleme bei der quantitativen Verwendung geben kann, da die Regulation oft nicht linear ist (dh doppelte mRNA produziert kein doppeltes Protein). Siehe zum Beispiel sRNA-Regulation .
Schaf
bobthejoe
Lukas
bobthejoe
l0110