Nature：揭示microRNA沉默基因机制 切换mRNA舞伴

顾汉现

Nature：揭示microRNA沉默基因机制

来源：生物谷 2017-01-25 23:30

2017年1月25日/生物谷BIOON/---为了理解microRNAs如何调节基因和它们在分子水平上如何影响人类疾病，科学家们面临着一个难题：这些微小的RNA分子如何在拥挤的细胞舞池中发现它们的被称作为mRNA的舞伴？

microRNAs与mRNAs结合，降低蛋白表达。但是在拥挤的细胞舞池中，存在多得多的靶mRNAs，这就让科学家们考虑这些microRNAs如何能够高效地调节过量的靶mRNAs。

在一项新的研究中，来自美国德州大学西南医学中心（UT Southwestern Medical Center, UTSW）的研究人员通过联合采用最新的基因编辑技术和让一种microRNA靶标产生一种绿色荧光蛋白的传统方法而能够发现一种为这种复杂的分子舞蹈编舞的新机制。这种成功的“舞步”---称作Argonaute磷酸化---能够让一种microRNA更加高效地切换mRNA舞伴。相关研究结果于2017年1月23日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“An Argonaute phosphorylation cycle promotes microRNA-mediated silencing”。

论文通信作者、UTSW分子生物学教授Joshua Mendell博士说，“我们的研究解决了关于一种microRNA如何能够调节大量的靶mRNA的一个根本问题，即便靶mRNA在数量上极大地超过这种microRNA。”

Mendell博士说，这种microRNA通路在健康和疾病中起着至关重要的作用，作为一种基因表达量调节机制，降低特定的蛋白表达。比如，UTSW研究人员之前已发现这种microRNA通路存在的缺陷会导致某些儿童癌症，而且特定的microRNAs能够通过调节肿瘤抑制基因或肿瘤促进基因来加快或抑制癌症产生。microRNAs在心脏病等很多其他的疾病中发挥着重要的作用。

CRISPR基因编辑技术允许研究人员关闭上百万个细胞中每个细胞内的一个不同的基因。当关闭参与这种microRNA通路的基因时，细胞产生更多的绿色荧光，这导致他们发现这种新的参与控制miRNA-mRNA相互作用的磷酸化机制。

论文第一作者、Mendell实验室成员、UTSW医学科学家教育项目学生Ryan Golden说，“这项研究发现这种microRNA通路的一个新的基础方面：磷酸分子从这种通路的关键蛋白中快速地加入和移除。我们认为这个机制允许microRNAs结合到靶mRNAs上，沉默它们，然后高效地迁移到下一个靶标。”

除了对这种microRNA通路产生新的认识之外，研究人员说，被用来阐明这种通路的独特技术组合应当会广泛地用于解决其他的生物学问题，从而允许实验室快速地鉴定出重要的基因通路中的关键组分。

Mendell博士说，“这项研究首次代表着这种实验性策略在全基因组水平上被用来研究这种microRNA通路。这项研究制定出一种可能被用来研究很多不同的生物医学问题的方法。”（生物谷 Bioon.com）

An Argonaute phosphorylation cycle promotes microRNA-mediated silencing

Ryan J. Golden,        Beibei Chen,        Tuo Li,        Juliane Braun,        Hema Manjunath,        Xiang Chen,        Jiaxi Wu,        Vanessa Schmid,        Tsung-Cheng Chang,        Florian Kopp,        Andres Ramirez-Martinez, Vincent S. Tagliabracci,        Zhijian J. Chen,        Yang Xie        & Joshua T. Mendell

doi:10.1038/nature21025

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature21025.html



http://news.bioon.com/article/6697785.html