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(guò)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(diǎn)與miRNA的頭幾個(gè)核苷酸相匹配,人們將其稱(chēng)為“seed”區(qū)域。在堿基配對(duì)的基礎(chǔ)上,miRNA會(huì)使其作用目標(biāo)降解,或者阻止mRNA翻譯出氨基酸序列。正因?yàn)橛兄@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(duì)的靶標(biāo)。
八月八日Scientific Reports雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究指出,miRNA的非經(jīng)典結(jié)合其實(shí)非常普遍,也就是說(shuō)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?zhuān)瑸楹稳藗冊(cè)趯?/span>microRNA轉(zhuǎn)化為治療藥物時(shí)遇到了困難(從癌癥到糖尿?。?rdquo;文章的資深作者,Thomas Jefferson大學(xué)的Isidore Rigoutsos博士說(shuō)。“我們對(duì)于miRNA在機(jī)體中的作用機(jī)制其實(shí)還很不了解。”
這項(xiàng)研究補(bǔ)充了Jefferson團(tuán)隊(duì)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(gè)所有脊椎動(dòng)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(gè)不同的位點(diǎn),但在小鼠腦細(xì)胞中不與任何位點(diǎn)結(jié)合,在人類(lèi)胰腺細(xì)胞中只結(jié)合25個(gè)位點(diǎn)。這說(shuō)明該分子很可能在不同物種、不同細(xì)胞類(lèi)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(duì)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(méi)有形成格式良好的持續(xù)性配對(duì),miRNA的seed區(qū)域出現(xiàn)了凸起和擺動(dòng)。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(méi)有編碼蛋白的RNA轉(zhuǎn)錄本。
目前絕大多數(shù)研究還在針對(duì),miRNA seed區(qū)域與mRNA 3´非翻譯區(qū)域的完美配對(duì)。而事實(shí)上,還有大量其他的結(jié)合位點(diǎn)存在。這說(shuō)明在人們沒(méi)有檢測(cè)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(duì)動(dòng)物有效的miRNA藥物常常不能很好的轉(zhuǎn)化到臨床上去。