Sci Rep:miRNA比我們想象的更加復雜
日期:2014-08-12 09:00:12
科學家們發現,人體內的非經典microRNA沉默比人們之前設想的更為普遍,這意味著microRNA的作用應該更為復雜。
MicroRNA(miRNA)通過與各種mRNA 的3´端進行互作,調控蛋白編碼基因的表達。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”區域。在堿基配對的基礎上,miRNA會使其作用目標降解,或者阻止mRNA翻譯出氨基酸序列。正因為有著這樣的規則,目前研究者們大多是在尋找能與“seed”區域完美配對的靶標。
八月八日Scientific Reports雜志上發表的一項新研究指出,miRNA的非經典結合其實非常普遍,也就是說miRNA有更廣泛的作用目標,既包括蛋白編碼區域也包括非編碼區域。
“這一發現可以解釋,為何人們在將microRNA轉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團隊之前的一些工作,向人們展示了更為復雜的miRNA“靶標組”(targetome),即miRNA的所有目標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的癌癥相關miRNA為例,它在小鼠胚胎干細胞中結合九百多個不同的位點,但在小鼠腦細胞中不與任何位點結合,在人類胰腺細胞中只結合25個位點。這說明該分子很可能在不同物種、不同細胞類型之間,承擔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及其作用靶標進行了研究。他們發現,許多miRNA和靶標都只是粗略的結合,它們并沒有形成格式良好的持續性配對,miRNA的seed區域出現了凸起和擺動。此外,miRNA的最佳拍檔往往出現在意想不到的位置,比如mRNA轉錄本的5´非翻譯區,或者沒有編碼蛋白的RNA轉錄本。
目前絕大多數研究還在針對,miRNA seed區域與mRNA 3´非翻譯區域的完美配對。而事實上,還有大量其他的結合位點存在。這說明在人們沒有檢測到的地方,也發生著miRNA的調控事件。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化到臨床上去。
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