Sci Rep:miRNA比我們想象的更加復(fù)雜
日期:2014-08-12 09:00:12
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),人體內(nèi)的非經(jīng)典microRNA沉默比人們之前設(shè)想的更為普遍,這意味著microRNA的作用應(yīng)該更為復(fù)雜。
MicroRNA(miRNA)通過與各種mRNA 的3´端進(jìn)行互作,調(diào)控蛋白編碼基因的表達(dá)。這些互作位點與miRNA的頭幾個核苷酸相匹配,人們將其稱為“seed”區(qū)域。在堿基配對的基礎(chǔ)上,miRNA會使其作用目標(biāo)降解,或者阻止mRNA翻譯出氨基酸序列。正因為有著這樣的規(guī)則,目前研究者們大多是在尋找能與“seed”區(qū)域完美配對的靶標(biāo)。
八月八日Scientific Reports雜志上發(fā)表的一項新研究指出,miRNA的非經(jīng)典結(jié)合其實非常普遍,也就是說miRNA有更廣泛的作用目標(biāo),既包括蛋白編碼區(qū)域也包括非編碼區(qū)域。
“這一發(fā)現(xiàn)可以解釋,為何人們在將microRNA轉(zhuǎn)化為治療藥物時遇到了困難(從癌癥到糖尿病),”文章的資深作者,Thomas Jefferson大學(xué)的Isidore Rigoutsos博士說。“我們對于miRNA在機體中的作用機制其實還很不了解。”
這項研究補充了Jefferson團(tuán)隊之前的一些工作,向人們展示了更為復(fù)雜的miRNA“靶標(biāo)組”(targetome),即miRNA的所有目標(biāo)RNA。“研究顯示,即使是那些非常保守的miRNA,在不同生物甚至人體不同組織之間的行為也大相徑庭。”
以一個所有脊椎動物都表達(dá)的癌癥相關(guān)miRNA為例,它在小鼠胚胎干細(xì)胞中結(jié)合九百多個不同的位點,但在小鼠腦細(xì)胞中不與任何位點結(jié)合,在人類胰腺細(xì)胞中只結(jié)合25個位點。這說明該分子很可能在不同物種、不同細(xì)胞類型之間,承擔(dān)了各不同而且不相重疊的功能。
研究人員在小鼠和人的七種組織中,對miRNA及其作用靶標(biāo)進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn),許多miRNA和靶標(biāo)都只是粗略的結(jié)合,它們并沒有形成格式良好的持續(xù)性配對,miRNA的seed區(qū)域出現(xiàn)了凸起和擺動。此外,miRNA的最佳拍檔往往出現(xiàn)在意想不到的位置,比如mRNA轉(zhuǎn)錄本的5´非翻譯區(qū),或者沒有編碼蛋白的RNA轉(zhuǎn)錄本。
目前絕大多數(shù)研究還在針對,miRNA seed區(qū)域與mRNA 3´非翻譯區(qū)域的完美配對。而事實上,還有大量其他的結(jié)合位點存在。這說明在人們沒有檢測到的地方,也發(fā)生著miRNA的調(diào)控事件。這些事件在不同生物中有著明顯的差異,正因如此,對動物有效的miRNA藥物常常不能很好的轉(zhuǎn)化到臨床上去。