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小RNA研究獲重要進展

日期:2010-12-01 16:13:43

小核糖核酸(miRNA)研究領域中的一個最大問題便是搞清這些小型的 RNA如何在動物體內抑制它們的信使RNA(mRNA)目標。早期的研究表明,miRNAs的活動減少了轉譯的效率,但對于目標mRNA的水平只有相對較小的影響。然而,來自美國科學家的新證據表明,就像在植物中一樣,miRNAs通過減少目標mRNA的水平而顯著發揮了它們對于哺乳動物細胞的影響。  

馬薩諸塞州劍橋市懷特海德生物醫學研究所的Huili  Guo、David  Bartel和同事利用核糖體圖譜——基于mRNA片段深度測序的一種靈敏的方法——分析了miRNAs對其在人類和小鼠細胞中的靶點的影響。他們描述了轉染miRNA細胞和模擬轉染細胞,同時在每個樣本中完成了mRNA測序。這一策略使得研究人員能夠直接將mRNA上的核糖體密度與mRNA豐度進行比較,進而比較miRNA在一個特定時間點上對轉錄水平和轉錄效率的影響。    

研究人員分析了向子宮頸癌細胞——miRNA在子宮頸癌細胞中缺乏正常的表達——中引入miR-1或miR-155的影響,以及在小鼠的嗜中性粒細胞中敲掉mir-223(一種內生表達的miRNA),此時這3種miRNA的影響已經被數千種細胞蛋白質所確定。miRNA似乎并沒有抑制目標 mRNA,這意味著,miRNA的抑制效應獨立于目標的表達水平。    

Bartel和同事于是鑒別出了一套被他們稱為“蛋白質組學支持目標”的目標mRNA,這是因為蛋白質組學分析表明,這些目標的蛋白質水平也存在一個巨大的變化。對于這一系列目標而言,研究人員發現了所有3種miRNA在轉染效率上適度但在統計學上具有意義的影響——約占11%到16%的目標表達。這些結果意味著,至少84%的由miRNA調節的目標抑制是緣于mRNA水平的減少,這比之前利用陣列分析獲得的估計值要大。此外,研究人員的結果還表明,miRNAs對于其目標的蛋白質產出的影響能夠通過利用mRNA測序分析轉錄水平而加以評估。研究人員在最近出版的《自然》雜志上報告了這一研究成果。       

研究人員指出,下一步將是搞清這種轉錄擾動情況是否適用于其他細胞類型,以及確定miRNA擾亂其miRNA目標的根本機制。


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