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Cell:“垃圾RNA”的神奇作用——控制細胞應激反應

日期:2016-12-19 08:58:05

 來自馬薩諸塞州總醫院(MGH)的一項研究發現,被認為是無功能的“垃圾”RNA分子有一個神奇的作用:控制細胞應激反應。這一研究結果發表在1215日的《Cell》雜志,發現兩個以前已知抑制基因轉錄的因子——B2 RNAEZH2之間一種非常特異性的相互作用,實際上誘導應激反應基因在小鼠細胞中表達。

 

該論文的資深作者、MGH分子生物學系的Jeannie T. Lee博士稱:“EZH2是一個稱為多梳抑制復合物2的結構的一部分,該復合物可沉默靶基因。但在該領域的一大悖論是,EZH2存在于活性和非活性的基因的位點上。我們首次證明,EZH2蛋白可以在PRC2復合體以外發揮作用,通過另一種機制激活基因——在這種情況下是通過切割B2 RNA分子,從而激活應激反應的基因。”

 

實際上,只有不到2%的哺乳動物基因組可編碼蛋白質,多年來人們認為非編碼DNA是無用的。而一些被翻譯成維持和調節細胞功能所必需的RNA分子,如轉移RNAmicroRNA,大多數非編碼RNA是沒有功能的。但是最近在小鼠細胞中的研究表明,從B2反轉錄轉座子轉錄而來的RNA,可與應激基因結合并抑制其轉錄。

 

Lee研究團隊之前的研究發現,超過9000個核轉錄本可與EZH2結合。來自研究的數據還表明,EZH2與一些重復的RNAs相互作用——包括反轉錄轉座子轉錄的RNA,但當時并不清楚相互關聯。目前這項研究的目的是,調查這種關聯是否是真實的和功能性的。他們的細胞實驗證實,當受到熱、切割或切割RNA分子時,EZH2可與B2 RNA結合。B2 RNA的切割——否則它結合并抑制防止熱休克所致細胞傷害的基因,可允許這些熱休克基因的轉錄。

 

哈佛醫學院遺傳學教授Lee說:“我們的研究結果表明,B2是一個關鍵的應激反應調節因子,可能在所有類型的細胞中起作用。我們和其他人已經在小鼠中研究了B2細胞,但這些相同類型的短分散核元素是在人類細胞中發現的,在那里它們是完全不同的。雖然人類SINEs是否具有相似的性質仍有待于研究,但是如果確實如此,我也不會感到驚訝。”

 

未來的研究將調查EZH2被吸引到應激基因以及它如何切割B2 RNA分子的具體機制。由于細胞應激反應,既能防御一些重要的疾病,有時也能誘導治療——例如,阻斷癌細胞的增殖,因此,提高對于應激反應的認識,對人類的健康可能有著重要的意義。

 


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