正如宇宙間存在既看不到也感覺(jué)不到的“暗物質(zhì)”、“暗能量”一樣,在生命體這個(gè)“小宇宙”中,也存在神秘的“暗物質(zhì)”——非編碼RNA(核糖核酸)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授單革的一項最新研究表明,這些以前被認為是“垃圾”的RNA,參與了物種間的基因調控?!蹲匀弧ㄓ崱啡涨霸诰€(xiàn)發(fā)表了這一研究成果。
RNA是一類(lèi)重要的生命物質(zhì),其中,編碼RNA的功能是作為合成蛋白質(zhì)的模板;而生物體內大量的RNA是不編碼蛋白質(zhì)的非編碼RNA,人類(lèi)基因組轉錄產(chǎn)物的90%以上為非編碼RNA。以往的研究認為,非編碼RNA不編碼蛋白質(zhì),屬于“垃圾”RNA。而隨著(zhù)研究的深入,科學(xué)家逐漸發(fā)現,非編碼RNA含有豐富的信息,是生命體中有待探索的“暗物質(zhì)”。目前已發(fā)現很多非編碼RNA具有的重要生物學(xué)功能。同時(shí),越來(lái)越多的證據表明,一系列重大疾病的發(fā)生發(fā)展與非編碼RNA調控失衡相關(guān)。
單革實(shí)驗室對非編碼RNA進(jìn)行了深入研究,首次發(fā)現細菌利用自身產(chǎn)生的非編碼RNA,以類(lèi)似RNA干擾的方式來(lái)調控線(xiàn)蟲(chóng)的基因表達。而此前的研究都是利用人工設計的非編碼RNA在線(xiàn)蟲(chóng)中進(jìn)行RNA干擾實(shí)驗。
他們發(fā)現,大腸桿菌在不利條件下會(huì )利用自身產(chǎn)生的非編碼RNA來(lái)“對抗”取食它的秀麗線(xiàn)蟲(chóng)。當大腸桿菌暴露于空氣中時(shí),受到氧化脅迫,便會(huì )表達某種非編碼RNA,線(xiàn)蟲(chóng)食用了含有這種非編碼RNA的大腸桿菌后,其嗅覺(jué)基因會(huì )受到下調,嗅覺(jué)變得遲鈍,從而減少對大腸桿菌的取食。而當大腸桿菌處于低于25℃條件下,其產(chǎn)生的另一非編碼RNA將會(huì )對食用大腸桿菌的線(xiàn)蟲(chóng)的一個(gè)壽命基因進(jìn)行調控,使線(xiàn)蟲(chóng)的壽命變短。研究結果表明,非編碼RNA參與了物種間的基因調控,也暗示非編碼RNA可能參與了物種間的共進(jìn)化。
單革表示,該研究對進(jìn)一步認識非編碼RNA的功能和機理具有一定的啟示意義,相信在未來(lái)的研究中,對非編碼RNA這一“暗物質(zhì)”將會(huì )有更多的發(fā)現。(來(lái)源:中國科學(xué)報 姚瓊 楊保國)
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