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小分子RNA被证实比想象中的更有影响力
转载自Nature Struct Mol Biol. 日期: 2005-05-06
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人体中可能有超过三分之一的基因是由被称为microRNAs的小分子所调节的。美国科学家的这一见解表明，首次于2000年发现的这类分子可能在从细胞生成到细胞死亡的几乎每一个过程中发挥着作用，它们甚至可以用于治疗人类疾病。
MicroRNAs 有点像DNA片段，由大约22个化学“字母”（核苷酸）组成。它们通过有效地阻碍细胞中基因的正常功能而发挥其作为控制器的作用。MicroRNAs识别并结合到特定的mRNAs上，使后者无法翻译出蛋白质。
David Bartel和他的同事们构建了一种可以快速扫描人类基因mRNAs序列的电脑程序，以期得到那些可能是MicroRNAs的靶序列。他们还核对了这些相同的序列是否也存在于鼠、狗和鸡的相应基因里。如果在其他动物中同样的基因可能由MicroRNAs调节，那么某个基因是由MicroRNA调节的观点将会得到支持。
至少三分之一的基因可能由MicroRNAs调节的，在Cell中该小组对此做了更详细的报告[1] 这个数字比先前的估计多得多，比如去年有一份报告就估计有10%或者更多。
研究组成员Chris Burge说：“因为这只是一个大致的估计，真实的数字可能要更多。”例如，该研究还无法确定那些不存在于其他动物中基因在人类中是否为MicroRNAs所调节。
这一发现还支持了一种观点，那就是当MicroRNAs出错时，可能引发诸如具有癌症特征的失控的细胞分裂等异常情况。
目前认为至少有250种不同的MicroRNAs，而发表在Cell上的另一项新的研究表明可能有200到300种。
MicroRNAs能阻碍细胞中基因正常功能的这一原理已经被研究人员用于使基因“沉默”，此项技术称为RNA干涉或RNAi。
人类细胞核内具有与细胞质中类似的特异且有效的小分子RNA调节机制。美国科学家首次证明了siRNA也能够对核内的基因进行转录后调节。
过去，一般认为人类细胞RNAi的缺点之一就是无法对核内的目的RNA进行剪切和降解，而且人类siRNA或miRNA激活的沉默复合体(RISC)被认为定位在细胞质中并起作用。此前，脊椎动物细胞核内siRISC引起的特异RNA剪切作用还没有被证实。
最近，RNA引发的转录沉默效应被证明存在于酵母菌和果蝇中，并且需要能在特定基因座上形成异染色质装配的RNAi组分的参与。另外，有报告表明在不同的人类细胞中siRNA能够通过一种包含DNA甲基化的机制引起基因转录沉默，这意味着该沉默效应也可能发生在人类细胞核中。
Tariq M Rana等研究人员利用Northern印迹和实时定量PCR分析表明在分别转入配对siRNA后，由于有活化的siRISC的存在，使细胞核内的7SK和u6snRNA的表达量显著降低。
他们还进行了siRISC体外剪切活性实验，比较了核内或胞质中的活性siRISC对7SKsnRNA、U6snRNA、绿色荧光蛋白的RNA以及转录延伸因子亚基cdk9的RNA表达量变化的影响情况，进一步证明了siRISC同样存在于细胞核内，并能够发挥基因的转录后调节作用这一观点。
令我们感兴趣的是，miRISC也能够对在核内对靶RNA进行剪切作用，推测核内的RNAi可能普遍存在于生物体的发育调节过程中。
人类细胞核中特异且有效的RNAi的存在有可能为科学家研究核内RNA的功能开辟一条新的道路。 |
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