近日发布开放阅读期刊《细胞报告》（Cell Reports）杂志上的一项新研究揭示一些RNA分子大部分时间都处于休眠状态，而并非是在细胞中自动地执行它们确立的工作任务传递蛋白质构建指令。

并非是侥幸或错误，该研究表明这一平静期似乎是某些类型基因生成的RNA的一个编程步骤。这些基因包括了控制细胞分裂和决定蛋白质将在细胞中何处发挥功能维持细胞生命的一些基因。

科学家们说这可能意味着细胞内的蛋白质生成并非如生物教科书所说的那样明确。

“这有可能意味着我们机体中的蛋白质比我们意识到的具有更多的变异；它意味着RNAs可以被储存和重新激活，我们并不知道它影响了哪些生物过程——它可能影响了胚胎发育或是神经活动，甚至是癌症，”文章的主要作者、俄亥俄州立大学分子和细胞生物化学教授Daniel Schoenberg说。

Schoenberg和同事们通过追踪信使RNA（mRNA）上一种帽状结构的起源发现了这一现象，这种结构已知协调了大部分的这种RNA分子短暂的寿命。信使RNA在细胞核中生成，每条mRNA都包含着生成细胞生存所需的一种特定蛋白质的指令。

直到现在，科学家们都认为一旦mRNA不再需要用于生成蛋白质，帽子就会被除去，分子被降解，它的工作任务就完成了。然而在2009年，Schoenberg的实验室发现一些原本认为降解了的mRNAs相反仍然存在于细胞中，但它们丢失了部分序列，将帽子放回到了新形成的末端。由于这些mRNAs是在细胞质中，因此改变必定是发生在那里而非细胞核内。

其他科学家于1992年报告mRN段可能根本就存在于所有细胞体中。数年后，Schoenberg要求他实验室的一位博士后研究人员重新研究了这些意外的RN段，证实它们的存在。该博士后的实验显示这些本来认为是降解残留的作为废物的mRNA戴上了帽子，这表明它们仍然有可能在蛋白质生成中发挥了功能。Schoenberg作为俄亥俄州立大学RNA生物学中心的主任自那以后也一直在调查这一胞质加帽程序。

在2009年，他和同事们报告了对细胞体中两种酶的发现，它们使得mRNA加帽*发生在细胞核之外，转而在细胞质中。
在当前的研究中，Schoenberg试图确定这一加帽程序的生理学意义。研究人员设计了一种方法在实验室中阻断细胞内的胞质加帽，然后观察了超过55,000个RNAs的变化。

干扰细胞质加帽揭示了细胞中有可能存在两种不同类型的信号通路——一些mRNAs没有帽子仍旧是稳定的，而另一些没有帽子会被迅速摧毁。这一结果表明mRNAs有可能在细胞质中丢失了它们的帽子，在某一点重新加上。用进一步的实验，研究人员确定了只有一些mRNAs在细胞体中丢失了它们的帽子。

Schoenberg 说：“并非所有特异的信息都是脱掉帽子的，只是一部分信息。我们希望证实我们已经在细胞中脱掉了RNAs的帽子，且它们并没有降解。这意味着他们那样被保存了。”

这一发现给出了一些暗示关于这一现象有一种更高的规则，一些mRNAs蓄意地停止在一种脱帽的状态，且不会被细胞内的酶所降解。它还提出由于加帽事件在细胞体中的变化，来自基因的信号有可能会经历改变，使得两种或更多的蛋白由相同的mRNA生成，一种相比另一种短。

“我们一直认为一种基因会产生一种mRNA来生成一种蛋白质。然而我们的发现使得我们怀疑是否多个蛋白质有可能是由经历了细胞质中脱帽和重新加帽的信使RNAs生成，”Schoenberg说。

研究人员利用生物信息学技术确定了哪些基因正在制造细胞质中以脱帽和重新加帽状态存在的mRNAs。其中包括了那些控制一些细胞生存zui基本元件的基因：它们决定细胞内蛋白质和RNAs的定位，也许zui重要的是有丝分裂细胞周期——细胞分裂的部分过程。

Schoenberg 说：“这并不是随机的，而是非常特异的。有一些特异的mRNAs家族以这种方式受到调控，且对于蛋白质和表达和调控方式存在影响。”

作为一个例子，他提到了神经元如何跨过广阔的距离将信使传递至其他神经细胞。*，举例来说当mRNAs从脊髓向指尖移动之时，mRNAs特异维持在一种静息的状态，直至到达指尖它们才会随后激活生成新蛋白。

“mRNA保持静息的条件是什么？有可能它们没有戴帽，如果没有的话，它们就不能被翻译。或许在神经元中细胞质加帽是一种使信息恰好在正确时间被翻译的功能，”Schoenberg说。

或者，就癌症来说：“如果发生的事情之一是你正在生成缩短的蛋白质而非全长蛋白质，且蛋白质的调节部分在缩短蛋白质中丢失，又将会怎样？如果这是真的，你能够干扰这一过程，因此干扰恶性肿瘤吗？”

在这项新研究中，研究人员正在寻找这些貌似劣种mRNA的更进一步的证据，然而他们却转而发现了发生于一些蛋白质甚至还是基因眼中的微光之前的一个*意想不到的生物学过程：细胞核外的mRNAs的脱帽和重新加帽是由于细胞质中的一个帽重复利用程序所造成。这一过程似乎使得某些RNAs停下来，在启动蛋白质生成前不会被降解。

“这一发现告诉了我们基因、信使RNA和蛋白质之间关系的一个*基础的再加工。它远比我们认识到更为复杂，”Schoenberg说。

现在，这些科学家们只能推测这一意料之外的生物学过程的真正意义。Schoenberg实验室计划在一种乳腺癌细胞系中更充分地研究这一现象。