寻找细胞发育过程中通路之间的缺失环�

威康桑格研究所和威康-MRC剑桥干细胞研究所的研究人员发现了一种新的机制，可以协调人类的发展，以应对细胞外的信号。据《自然》杂志报道，这项研究揭示了SMAD2和SMAD3蛋白(SMAD2/3)连接并协调细胞中许多不同的通路，这些通路以前被认为是独立的。

除了根据指令开启特定基因，研究人员还首次发现，SMAD2/3可以精确调节其表达的时间，微调胚胎发育和生长所需的过程。

这种新机制对于其他需要快速反应的过程(如器官修复、免疫反应或癌症生长)至关重要，这一发现可能会激发研究这些过程的新方法。

为了使细胞和组织正常运作，某些基因需要在正确的时间打开和关闭，以响应来自细胞外的信号，即所谓的生长因子。已知SMAD2/3蛋白是该细胞信号转导过程的重要部分，激活并开启和关闭细胞中许多不同过程所需的基因，从胚胎发育和生长到免疫系统或癌症的激活。

SMAD2/3在不同的细胞中有许多不同的功能，从控制某些细胞类型的生长到控制其他细胞的应激反应。众所周知，SMAD2/3与某些称为转录因子的DNA结合蛋白相互作用。然而，直到现在，SMAD2/3如何实现这么多不同的功能还是一个谜。

研究人员研究和开发人类多能干细胞——可以产生所有人类组织和器官的细胞——并研究SMAD2/3和其他蛋白质之间的相互作用。他们发现，虽然SMAD2/3确实与一些转录因子结合，但它也与参与细胞内整个分子过程的蛋白质相互作用，并与细胞信号转导相协调。

一个这样的分子过程是最近发现的称为RNA编辑的机制。当蛋白质在细胞中产生时，DNA被转录成信使RNA，然后信使RNA被转化成细胞所需的蛋白质。而RNA编辑可以对RNA进行修饰，降低其稳定性，控制蛋白质的产生时间，从而比仅仅停止RNA转录更快速有效地切换基因。

研究人员首次发现，SMAD2/3可以激活RNA编辑蛋白，使特定的RNA变得不稳定并迅速降解。SMAD2/3作为细胞信号转导和RNA编辑之间的纽带，让细胞打开，然后迅速关闭对发育重要的基因。

“据我们所知，这是第一次有人看到SMAD2/3可以与如此多的多个过程相互作用，并出人意料地协调不同的细胞通路。我们的研究表明，SMAD2/3就像一把多功能的瑞士军刀，而不是以前认为的特殊工具，在各种关键路径之间建立了联系。”Alessandro Bertero博士是该论文的第一作者，也是前Wellcome-MRC剑桥干细胞研究所博士的学生。

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