美國杰克遜實驗室（The Jackson Laboratory）的Susan Ackerman教授在小鼠中意外發現，神經退行性病變與tRNA缺陷有關。這項研究發表在七月二十四日的Science雜志上。

研究人員發現了一個專門在中樞神經系統中的tRNA，如果它的編碼基因發生突變，神經元核糖體的蛋白合成過程就會“卡殼”或中止。細胞若是在這種情況下缺失GTPBP2蛋白，就會出現神經退行性病變。

“我們的研究顯示，脊椎動物的tRNA基因存在著組織特異性的表達，”Ackerman說。“這樣的基因發生突變，會引發疾病或者影響其它表型。這一發現為人們開辟了疾病機理研究的新途徑。”

神經退行性病變是成熟神經元衰退并最終死亡的過程。盡管阿爾茨海默癥、帕金森癥、亨廷頓氏舞蹈病、肌萎縮側索硬化癥ALS等多種人類疾病都與神經退行性病變有關，但迄今為止人們對其中的機制并不了解。

科學家們一直在探尋神經退行性病變的病因。越來越多的證據表明，當蛋白合成和折疊受到干擾時，神經元比其他類型的細胞要敏感得多。

呈三葉草結構的tRNA是蛋白合成過程中的關鍵一環，它的兩頭具有不同的功能，一頭讀取遺傳密碼（三聯體密碼子），另一頭轉運與密碼對應的氨基酸。

高等生物的tRNA非常多樣化。舉例來說，人類tRNA需要識別61種三聯體密碼，而人類基因組差不多含有500個tRNA基因。為什么會有這么多tRNA基因呢？它們是多余的么？除了合成蛋白以外tRNA還肩負著其他功能么？

“在小鼠中，密碼子AGA實際上由五種tRNA解碼。這種冗余現象令許多人忽視了tRNA突變的致病能力。”

Ackerman及其同事在這項研究中發現，對于缺乏GTPBP2的小鼠來說，tRNA 基因n-Tr20發生突變會導致神經退行性病變。值得注意的是，小鼠和人類的這種tRNA活性僅限于大腦和其他中樞神經細胞。

基因n-Tr20編碼的tRNA識別密子碼AGA，即精氨酸。研究顯示，n-Tr20的缺陷會導致核糖體在遇到AGA時“卡殼”。一般情況下，GTPBP2蛋白可以幫助細胞克服這個問題，但如果這種蛋白缺失，情況就會變得更加嚴重。研究人員指出，就是這一機制推動了小鼠模型的神經退行性病變。