研究揭示miRNA調(diào)控新途徑
自荷蘭癌癥研究院(The Netherlands Cancer Institute)腫瘤生物學(xué)部、德國馬克斯·普朗克生物物理化學(xué)研究院(Max-Planck-Institute for Biophysical Chemistry)、丹麥哥本哈根大學(xué)等多國研究人員組成的研究團隊,發(fā)現(xiàn)了一種進化上保守的RNA結(jié)合蛋白能抑制幾種miRNAs與其靶標mRNA位點相互作用、阻礙miRNA的功能。這不僅揭示了這種在保護某些mRNAs免受miRNA介導(dǎo)的抑制中的新作用,也揭示了miRNA調(diào)控中的一條新途徑。這一研究成果公布在12月28日的《細胞》(Cell)雜志上。 微小RNA(microRNA,簡稱miRNA)是生物體內(nèi)源長度約為20~23個核苷酸的非編碼小RNA,通過與靶mRNA的互補配對而在轉(zhuǎn)錄后水平上對基因的表達進行負調(diào)控,導(dǎo)致mRNA的降解或翻譯抑制。到目前為止,已報道有幾千種miRNA存在于動物、植物、真菌等多細胞真核生物中,進化上高度保守。 在哺乳動物中,miRNAs的基因抑制作用是通過其一段長為6~8 nt 的核苷酸與mRNAs 3’端非翻譯區(qū)域相結(jié)合實現(xiàn)的,讓研究人員感興趣的是,不僅是miRNA靶標位點,而且在其鄰近位置的序列也是進化上高度保守的。 因此在這篇文章中,研究人員假定mRNAs中保守區(qū)域也許具有作為miRNA活性調(diào)節(jié)的一個導(dǎo)入平臺的功能,為了證明這一點,他們針對一個進化上保守的RNA結(jié)合蛋白(RNA-binding protein,RBP):Dnd1進行了研究。通過實驗研究人員發(fā)現(xiàn)這種蛋白可以通過結(jié)合在mRNAs上,抑制miRNAs與其靶標位點相互作用,來阻礙人類細胞和斑馬魚中原代生殖細胞中幾種miRNAs的功能。 進一步研究發(fā)現(xiàn)這種Dnd1的作用是通過miRNA靶定的mRNAs上尿嘧啶富集區(qū)域介導(dǎo)的,因此這一研究結(jié)果揭示了Dnd1在保護某些mRNAs免受miRNA介導(dǎo)的抑制中的新作用,也揭示了miRNA調(diào)控中的一條新途徑。 2007年《科學(xué)》十大科學(xué)進展以icroRNA、人工制造的微生物、新的計算機芯片材料等作為了2008年應(yīng)該注意的領(lǐng)域,其中小分子RNA這個讓人目眩神迷的“神奇小子”可以說發(fā)展前景不可限量。 然而無論從基礎(chǔ)研究還是治療藥物學(xué)研究方面,小分子RNA研究還屬于幼年期。2007年研究人員發(fā)現(xiàn)miRNAs這種非編碼RNAs不僅只用于抑制基因表達,而且也具有轉(zhuǎn)錄激活這一完全相反的作用,同時在miRNA基礎(chǔ)功能研究方面,研究人員還發(fā)現(xiàn)m iRNA能引起腫瘤擴散,促進實體腫瘤轉(zhuǎn)移,侵染其它組織,這些都說明對于miRNA的功能了解我們還尚未看清楚其“廬山真面目”。 在這一年里,研究人員也尋找到了miRNAs這一家族里的新成員,譬如金海玲等人發(fā)現(xiàn)long short interfering RNAs(lsiRNAs),林海帆等人確定了piRNA在基因中所起的關(guān)鍵作用等等,這些都說明小RNA家族和小RNA介導(dǎo)的基因調(diào)控遠比之前預(yù)想的復(fù)雜。不知在2008年我們是否能看到更多的小RNA新家族呢? 而在RNAi技術(shù)方面,關(guān)鍵的傳遞方法07年也獲得了一些進展:研究人員成功闡明了哺乳動物中與脂肪酸結(jié)合的siRNA如何被吸收的機制,這對于siRNA遞送來說意義重大,近期來自國內(nèi)的研究人員成功解決了把RNA干擾藥物特異性導(dǎo)入體內(nèi)細胞的難題——他們通過病毒載體,把人工合成的蛋白精確導(dǎo)入癌干細胞中,恢復(fù)了let-7的表達。相信在2008年將會有更多新鮮的miRNA成果紛紛呈遞。
