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调控靶标基因的一类新miRNAs

 

 

2010年5月14日,北京生命科学研究所戚益军实验室在Molecular Cell杂志发表封面论文“DNA Methylation Mediated by a MicroRNA Pathway”。该论文报道了一类新的microRNAs(miRNAs),这类miRNAs能特异性地介导靶标基因的甲基化并抑制其表达。同期杂志封面以中国神话人物哪吒为形象,生动地表达了miRNAs调控靶标基因的多才多艺。

MiRNAs是一类内源性的小分子RNAs,它们在基因表达调控中起着非常重要的作用。在植物中,miRNAs的长度一般为~21 nt,其产生依赖于Dicer-like 1(DCL1)。miRNAs产生后与Argonaute1 (AGO1)蛋白结合形成基因沉默效应复合体 (RNA-Induced Silencing Complex, RISC),从而通过切割靶标基因的mRNA或抑制翻译的方式在转录后水平调控基因表达。戚益军实验室在水稻中发现了一类长度为24 nt 的miRNAs,并定名为long miRNAs (lmiRNAs)。研究发现,与常规的21 nt 的miRNAs不同,lmiRNAs由另一个Dicer 家族成员,DCL3切割产生,并与AGO4亚家族蛋白形成RISCs。进一步研究表明,lmiRNAs与AGO4的特异性互作不仅取决于lmiRNAs的5’ 末端核苷酸,而且依赖于上游lmiRNAs的产生机制。更为重要的是,该实验室发现lmiRNAs不是在转录后水平调控靶基因,而是通过介导靶标基因DNA的甲基化在转录水平抑制其表达。这些发现揭示了miRNAs对靶标基因的一种新的调控方式。

博士研究生武亮和技术员周环宇为该文章的共同第一作者,其他作者还有张青青,张建光,倪方锐和刘畅。封面图案由杨宁绘制。戚益军博士为本文通讯作者。此项研究为科技部863计划和北京市科委资助课题,在北京生命科学研究所完成。

该论文发表后引起关注,5月14日Cell杂志在“Leading Edge”栏目发表短评“MicroRNAs set a course for DNA methylation”,对该论文作了专门介绍。

 
    
 


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