在植物和動物中，microRNAs(miRNAs)調(diào)控了許多不同基因的表達(dá)。這樣的調(diào)控在許多過程包括經(jīng)歷不同發(fā)育階段的轉(zhuǎn)變以及對環(huán)境壓力的響應(yīng)中都起著關(guān)鍵的作用。miRNAs是由酶切割前體轉(zhuǎn)錄物初級miRNAs (pri-miRs)而生成，直到現(xiàn)在人們都認(rèn)為pri-miRs不編碼任何的蛋白質(zhì)。

現(xiàn)在，來自法國的研究人員提供了令人信服的反面證據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)一些pri-miRs編碼了促進(jìn)它們的miRNAs生成的肽。這是第一份研究報道證實一個pri-miR編碼了一種功能肽，由此從全新的視角認(rèn)識了pri-miR區(qū)域除直接生成miRNAs之外的重要功能。相關(guān)論文發(fā)表在3月25日的《自然》（Nature）雜志上。

在上世紀(jì)70年代，人們開始清楚地認(rèn)識到編碼蛋白質(zhì)的基因組區(qū)域（基因）遨游在非蛋白質(zhì)編碼序列的大海之中，遺傳學(xué)家Susumu Ohno提出的“垃圾DNA”的概念成為了一個熱門話題。盡管現(xiàn)在生物學(xué)家們已清楚地知道了內(nèi)含子（基因內(nèi)部分離編碼區(qū)域外顯子的序列）以及它們顯著的調(diào)控作用。垃圾DNA這一術(shù)語仍然繼續(xù)存在，被用來泛指基因間的一些序列，以表明它們并不重要。

有關(guān)非蛋白質(zhì)編碼DNA序列有用性的爭論還在持續(xù)。基因組中這些基因間隔區(qū)內(nèi)的序列生成了大多數(shù)植物和許多動物的pri-miRs。顯然，這些序列并非沒有用處。但不生成miRNA或高度結(jié)構(gòu)化相鄰序列的一些pri-miR區(qū)域仍遭受著相似的命運(yùn)：它們很大程度上被忽視，或者被視作是缺乏功能的垃圾RNA。

植物和動物的pri-miRs都是由細(xì)胞核中的DNA通過RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄而成。這一轉(zhuǎn)錄物中包圍著miRNA序列的結(jié)構(gòu)化（折疊）區(qū)域被動物的Drosha或植物的Dicer-like1識別進(jìn)行加工處理。接下來，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將剪切序列運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)，在那里進(jìn)行進(jìn)一步的加工，才能夠引導(dǎo)RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)通過切割或是在翻譯水平上阻遏mRNAs來抑制靶基因。

人們普遍認(rèn)為，pri-miR折疊區(qū)域上下游序列會在miRNA切除后快速地降解。然而在新研究中，Dominique Lauressergues和同事們在兩種植物物種的許多不同pri-miRs中鑒別出了一些開放閱讀框(ORFs)。其中有5個ORFs他們預(yù)測出了對應(yīng)的氨基酸序列。隨后研究人員合成了相應(yīng)的肽，生成了特異的抗體。利用這些抗體，作者們證實了在植物中這些ORFs被自然地翻譯成了稱之為miPEPs的肽。

這些miPEPs與它們相關(guān)的成熟miRNAs呈現(xiàn)相同的組織分布，提高了這些miRNAs的表達(dá)和效應(yīng)。研究人員證實這些miPEPs促進(jìn)了對應(yīng)pri-miR的轉(zhuǎn)錄，而非提高了miRNA的穩(wěn)定性。

所發(fā)現(xiàn)的7個miPEPs均顯示與在所有開花植物中保守存在的古老miRNAs家族相關(guān)。看起來有待發(fā)現(xiàn)的miPEPs有可能會在古老的miRNA家族中更加普遍。并且似乎一些miPEPs也有可能編碼在某些動物pri-miRs中。此外，Lauressergues還確定了發(fā)現(xiàn)的7個miPEPs中有5個編碼在長度小于100個核苷酸的ORFs中。

新研究發(fā)現(xiàn)揭示出了至少部分pri-miR非折疊序列的一種意外功能，由此闡明了基因調(diào)控的一個新層次。