Cell:新沉默機制——剪接體
日期:2013-03-22 09:11:14
關于小分子RNAs的沉默機制已經得到了多方面的認可,由此也榮獲了2006年的諾貝爾獎,這種針對基因調控和基因組防御方面的作用機制,令小分子RNA生物合成序列選擇多種多樣,也預示著多種新機制。在一項新研究中,研究人員發(fā)現了一種稱為停滯剪接(stalled spliceosomes,生物通譯)的作用機制,能作為小分子RNA生物合成的一種誘導起始物,從而用于基因沉默和生物防御。
這項研究公布在Cell雜志上,來自美國西北大學的Karen S. Kim Guisbert和Erik J. Sontheimer特以“Quit Stalling or Youll Be Silenced”為題,介紹了這項成果,他們指出這種能被RNA沉默機器識別的信號,表明了剪接具有生物防御的功能。
選擇性剪接(也叫可變剪接)是指從一個mRNA前體中通過不同的剪接方式(選擇不同的剪接位點組合)產生不同的mRNA剪接異構體的過程,而最終的蛋白產物會表現出不同或者是相互拮抗的功能和結構特性,或者,在相同的細胞中由于表達水平的不同而導致不同的表型。
剪接與基因沉默關系密切,今年1月,一組研究人員就通過分析比較了86個不同真核基因組序列,分析了小RNA輔助因子的系統發(fā)生譜,并指出,在RNA剪接和小RNA介導的基因沉默之間存在密切關聯(1月31日Nature)。
在這篇文章中,研究人員以一種致病真菌:新型隱球菌為研究對象,發(fā)現當細胞剪接機器遇到轉座子這樣的內含子時,就會停滯,而一種稱為剪接體耦合核RNA干擾(Spliceosome-Coupled And Nuclear RNAi,SCANR,生物通譯)復合物的作用機制,能識別這一故障,啟動合成相應的小分子RNA,用來中和轉座子的RNA,這樣就能有助于識別外源基因并加以抵御。
轉座子是一類廣泛存在,能夠在基因組中通過轉錄或逆轉錄,在內切酶的作用下,在其他基因座上出現的DNA序列,研究表明,轉座子異常跳躍,如插入到重要基因中,就會使基因功能出現故障,引發(fā)疾病或出生缺陷。而SCANR作用機制能像免疫系統一樣,區(qū)分自我和非我的序列,識別外源的入侵者,防止由于轉座子異常跳躍引發(fā)的疾病。
這項研究表明,mRNA前體在剪接體上的停滯作用,是siRNA積累過程的必需元件,而SCANR復合物對mRNA前體的識別,能與沉默產生動力學競爭,從而促進siRNA生成。
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