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    《Cell》封面 miRNA对基因的转录控制(图)

    2015年12月28日 9:57 点击:3086

    2010年的第一期《Cell》的封面留给了microRNA对基因表达的转录调控研究,来自德国弗赖堡大学植物生物技术系的科学家们以封面文章的形式发表了他们的最新研究进展文章Transcriptional Control of Gene Expression by MicroRNAs。

     

     

     

     

    德国Feiburg大学是德国乃至全世界历史最悠久和优秀的大学之一,已有400多年的历史,最富盛名的是生物、医学和牙科方面的研究。文章通讯作者是来自Feiburg大学的Wolfgang Frank教授和Ralf Reski教授,主要从事植物microRNA在基因表达等生物学方面的研究。

     

    从2002年开始,microRNA 一直是每年医学生物学的明星分子,它们是基因表达、修饰、转录和翻译的调节者。无论是在动物模型还是植物模型上,科学家们都发现microRNA对多种生命过程具有重要的调控作用。

     

    miRNA与siRNA相似,它们是调控基因转录后调节的重要因子。siRNA的沉默基因的机制十分清晰,?#27426;琺icroRNA的转录后调控机制却不十分清晰。

     

     

    在本研究中,两位Feiburg大学教授带领的科?#34892;?#32452;以小立碗藓(Moss Physcomitrella patens)植物为模型,研究DICER-LIKE1基因对microRNA生物合成和生物功能的控制机制。

     

    小立碗藓作为植物分子生物学研究极具前景的模式系统已日益受到人们的重视''它的生活?#20998;?#26399;短,?#23376;?#22521;养''转基因植株?#23376;?#20998;析,核基因组容易和外源DNA发生同源重组,这些特点使它成为研究基因功能的良好材料。一些成功的基因敲除和基因破坏已经在小立碗藓中实现,这些基因的功能也通过小立碗藓转化植株的特点得以证实。小立碗藓标签突变文库已经建立,其应用为小立碗藓基因的进一步研究打下了基础。

     

    研究发?#20013;?#31435;碗藓模型中,DICER-LIKE1a促进microRNA成熟,其后通过DICER-LIKE1b蛋?#33258;?#19981;负责microRNA的成熟,转而控制microRNA的?#24418;?#35843;控作用。一旦DICER-LIKE1b蛋白发生突变,编码microRNA?#24418;?#30340;基因则被甲基化最后导致基因沉默,这些?#34892;?#21015;的转录?#22987;本?#38477;低。

     

    DICER-LIKE1b蛋白突变加剧miRNA:target-RNA duplexes过程,导致microRNA?#34892;?#21015;超甲基化。这些生物学过程在激素处理后?#37096;?#33021;发生。因此,研究人员认为,DNA甲基化引起的表观遗传学沉默过程由microRNA调控的靶RNA的转录?#31034;?#23450;。

     

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