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RNAi研究新成果

日期:2012-02-06 08:27:23

近日來自美國斯坦福大學醫學院的研究人員在新研究中解析了RNAi對染色質的影響效應及作用機制,這一研究成果發表在國際知名學術期刊《自然遺傳學》(Nature genetics)雜志上。

 

文章的通訊作者是美國著名遺傳學和分子生物學家、2006年諾貝爾生理學或醫學獎得主Andrew Fire教授。1998Andrew Z Fire和馬薩諸塞大學癌癥中心的Craig Mello 首次將雙鏈dsRNA 注入線蟲,結果誘發了比正義鏈和反義鏈的單獨注射都要強的基因沉默。他們將這種現象稱為RNA干擾作用(RNAi)。在隨后的短短一年中,RNAi現象被廣泛地發現于真菌、擬南芥、水螅、渦蟲、錐蟲、斑馬魚等大多數真核生物中,對于動植物抵抗外源病毒、生長發育調控方面起著重要的作用,至此掀起了廣泛開展RNAi研究的熱潮。

 

RNA 干擾RNA interference,RNAi)是指通過反義RNA與正鏈RNA形成雙鏈RNA特異性抑制靶基因的轉錄后表達的現象,它通過人為地引入與內源性靶基因具有相同序列的雙鏈 RNAdouble-stranded RNA,dsRNA),誘導內源靶基因的mRNA降解,改變染色質的結構,達到關閉相應序列基因表達或使其沉默的目的。

 

在這篇文章中,研究人員以線蟲作為模式動物對dsRNA靶向改變染色質的效應,以及RNAi 機器(RNAi machinery)中的重要組成蛋白質因子展開了研究。利用高分辨率全基因組染色質分析(chromatin profiling)技術,研究人員發現了幾組RNAi誘導啟動子區富集H3K9me3的基因,并鑒別出了線蟲基因組中2萬個基因的靶向位點。遺傳學分析結果表明在RNAi過程中負責次級siRNAsecondary siRNA)產生的因子對靶向染色質起至關重要的作用。時空分析(Temporal analysis)揭示dsRNA觸發一次H3K9me3修飾,可在缺乏dsRNA的情況下連續保存至少兩代。

 

上述結果表明在線蟲中dsRNA引起的染色質改變是一個受到嚴格程序控制的位點特異性反應,并可多代維持一種相對穩定的狀態。這些研究發現為推動深入地了解RNAi在細胞過程的作用及分子機制具有重要的意義。


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