核糖核酸(ARN)在分子
巴塞罗那大学纳米科学与纳米技术研究所(IN2UB)的Felix Ritort教授领导了这项工作，同时还有Paolo Rissone、Aurelien塞韦里诺和伊莎贝尔牧师等专家参与。
一种新的生物化学根据RNA的温度
RNA由核糖分子(一种单糖)与连接着四种氮碱基的磷酸基团组成 - 腺嘌呤(A)，鸟嘌呤(G)，胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。RNA的碱基序列和三维结构决定了其多样功能的特性。
在这项研究中，团队利用RNA的机械展开来精确理解RNA在不同温度下的形态变化。
研究表明，RNA序列在形成叉状结构时开始采用新的结构紧实，温度为20℃。
“我们研究了不同结构的RNA在不同温度下的分布”，Ritort指出。“识别的温度范围为+20ºC至-50ºC。在+20℃的温度下，核糖体与细胞的相互作用减少，在-50℃的温度下，RNA开始采用新的结构，即所谓的冷展开”。
研究支持了这样一个假设，即这一温度范围对所有RNA分子都是普遍且共同的，这一范围受到碱基序列和介质酸度的调节。
这些RNA叉状结构简单，以腺嘌呤与尿嘧啶(A-U)和鸟嘌呤与胞嘧啶(G-C)的配对为基础。Ritort强调“我们认为这些新结构是由于核糖与水之间氢键的形成”(A-U - G-C)。
为了得出结论，团队应用了光学声谱技术来精确测量分子的热力学特性。这种方法允许测量不同RNA在折叠过程中的熵变和热容量变化，发现在约20ºC附近，RNA折叠状态的热容量减少，这表明折叠的RNA释放的热量减少(可能是由于核糖与水之间的氢键引起)。
对传统对RNA的看法进行重新思考
那么，这种新的生物化学和RNA的生物功能可能会给生物化学和RNA的生物功能带来什么启示呢？
教授补充说：“这种新的生物化学定义在本文中提到的‘寒冷RNA相变’可能在陆地上居住的生物体(寒冷嗜好者)、高原地区、深海地区、海洋中、陆地上等温度为10℃的环境中发挥作用”。
在A-U和G-C特定配对规则之外，“RNA的新生物化学由核糖核酸与水之间的相互作用所决定，表明存在一种基于核糖和其他物质的原始和粗糙的生物化学，预示着RNA世界的到来。Ritort总结道：“这种原始生物化学可能是由于环境的变化而形成的，特别是外部环境的变化，有时是由于内部环境的变化而形成的。”
参考文献:
Rissone P., Sevérino A., Pastor I., Ritort F. “通用冷RNA相变”. 美国国家科学院院刊(PNAS)，2024年出版。DOI: 10.1073/pnas.240831312
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希望本篇文章《UB团队在低温下发现新的RNA生物化学》能对你有所帮助！
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