RNA一度被認為僅僅是DNA和蛋白質(zhì)之間的“過(guò)渡”,但越來(lái)越多的證據清楚的表明,RNA在生命的進(jìn)程中扮演的角色遠比我們早前設想的更為重要。RNA干擾(RNA interference)的發(fā)現使得人們對RNA調控基因表達的功能有了全新的認識,更因為可以簡(jiǎn)化/替代基因敲除而成為研究基因功能的有力工具,因此格外引人注意,在2002年度Science評選的10大科學(xué)成就中RNAi名列榜首。隨著(zhù)對小分子RNA研究的不斷深入,研究人員開(kāi)始認識到:小分子RNA的世界一點(diǎn)都不小。有人推測:小分子RNA可能代表發(fā)現了一個(gè)新層次上的基因表達調控方式。生物通早在去年底到今年初已經(jīng)有很多文章介紹有關(guān)siRNAs以及其在RNA干擾中的作用以及研究應用方法,在這里生物通繼續為我們的用戶(hù)介紹另一種越來(lái)越引人注目的小分子RNA——microRNA。
最近3個(gè)研究小組分別從線(xiàn)蟲(chóng)、果蠅和Hela細胞中鑒定的100個(gè)新miRNAs中,有15%跨越線(xiàn)蟲(chóng)、果蠅和哺乳動(dòng)物基因組具有高度的保守性(只有有1—2個(gè)堿基的區別),Lau 和Bartel 實(shí)驗室的同事更加認為:所有的miRNAs可能在其
他物種中具有直向同源物(Ortholog,指那些起源于同一祖先,在不同生物體中行使同一功能的基因群就可比作為一個(gè)門(mén)類(lèi),這些類(lèi)似的基因被稱(chēng)為“直向同源物”)。
Bantam 最早被認為是果蠅中參與細胞增殖的一個(gè)基因位點(diǎn)。已知幾個(gè)包含增強子的轉座子插入跨越這個(gè)位點(diǎn)的一段12.3kb區域會(huì )導致果蠅的眼和翅重復生長(cháng),而由轉座子介導的一段跨越該位點(diǎn)的23kb片斷缺失則導致突變果蠅個(gè)體小于野生型果蠅。Cohen和同事用一段3.85kb的片斷導入21kb片斷缺失的果蠅中使其恢復原來(lái)的大小。但是奇怪的是表達這個(gè)3.85kb片斷中的EST卻沒(méi)有同樣的效果。Cohen將這個(gè)片斷和瘧蚊Anopheles gambiae的同源序列進(jìn)行比較,發(fā)現一段90bp的高度保守區,經(jīng)過(guò)RNA folding program (mfold)發(fā)現這個(gè)保守序列可以形成發(fā)夾結構,使得這個(gè)區段很象是一個(gè)miRNA的前體。這個(gè)結果經(jīng)過(guò)Northern blot證實(shí)突變果蠅的幼體缺少一個(gè)21bp的bantam miRNA ,用這個(gè)90bp的mRNA前體經(jīng)過(guò)一系列的“功能缺失”—“功能恢復”實(shí)驗,證實(shí) bantam miRNA在細胞增殖中的作用。研究人員用計算機程序檢索在hid mRNA的3’非編碼區找到了bantam的3個(gè)潛在的結合位點(diǎn)( hid是果蠅中一個(gè)誘導凋亡的基因),并證實(shí) bantam miRNA抑制hid 的翻譯而非轉錄。
miRNAs的表達方式各不相同。部分線(xiàn)蟲(chóng)和果蠅的miRNA在各個(gè)發(fā)育階段的全部細胞中都有表達,而其他的miRNA則依據某種更為嚴謹的位相和時(shí)相的表達模式(a more restricted spatial and temporal expression pattern)——在不同組織、不同發(fā)育階段中miRNA的水平有顯著(zhù)差異。
(本文轉載丁香通)