揭開(kāi)microRNA的細胞定位之謎
美國約翰·霍普金斯大學(xué)（*）的研究者發(fā)現一種短鏈核酸序列“跑”到細胞中原本不該出現的地方，而且這些指令卻是來(lái)自核酸序列內部。有關(guān)這個(gè)看似“離經(jīng)叛道”核苷酸序列以及它們在細胞中神秘移動(dòng)的秘密都寫(xiě)在了1月5日發(fā)表的《Science》雜志上。
MicroRNA，或稱(chēng)微小RNA，與癌癥、正常發(fā)育過(guò)程都有著(zhù)緊密聯(lián)系。它們往往會(huì )“纏住”長(cháng)鏈RNA序列，“肆意”結束長(cháng)鏈RNA的原定計劃——合成體現細胞功能的蛋白質(zhì)?；羝战鹚勾髮W(xué)McKusick-Nathans遺傳醫學(xué)研究所的副教授Joshua Mendell介紹說(shuō)，MicroRNA就像是“分子變阻器，精調著(zhù)每個(gè)基因的蛋白合成。”這就解釋了為什么microRNA總是出現在合成蛋白的分子機器周?chē)?
現今，科學(xué)家們已知的人類(lèi)microRNA總共有500多個(gè)，Mendell研究小組從中挑選了200多個(gè)仔細加以研究。但是出乎意料的事情發(fā)生了，有一個(gè)microRNA分子像是有意避開(kāi)其他的microRNA分子，徑直進(jìn)入核內。
“很明顯，這個(gè)microRNA分子選擇了錯誤的時(shí)間和錯誤的地點(diǎn)，沒(méi)去干我們預料它會(huì )干的事。我們對此進(jìn)行了深入研究。” Hun-Way Hwang說(shuō)道，一位人類(lèi)遺傳學(xué)方向的研究生，此項研究的參與者。
對于這個(gè)“任性”的microRNA分子，研究者們給了它一個(gè)特別的名字miR-29b。與其他的microRNA分子一樣，miR-29b也基本由20-25個(gè)核苷酸組成（與有著(zhù)數千核苷酸的RNA鏈相比顯得非常短小精悍）；但它也有別出心裁的地方，末端的6個(gè)核苷酸與其他的microRNA分子截然不同。
研究者懷疑這六核苷酸當中蘊藏著(zhù)miR-29b獨特細胞定位的秘密。將這六核苷酸切下并粘合在其他的microRNA分子上，研究者們發(fā)現新組裝的microRNA的行蹤與miR-29b一樣詭異，不“理睬”細胞中蛋白合成的分子機器，徑直進(jìn)入細胞核這個(gè)細胞遺傳物質(zhì)存儲的地方。接著(zhù)，研究者將同樣的六核苷酸接合到小干涉RNA或稱(chēng)siRNA——一種可以抑制基因表達的RNA分子。同樣的現象再次出現：六核苷酸序列將siRNA分子“領(lǐng)”入核中。
對于這些實(shí)驗結果，Mendell的解釋是microRNA分子雖然短小，但是它們依然包含著(zhù)一些重要元件——由簡(jiǎn)單的幾個(gè)核苷酸組成即可。這些元件可以調控microRNA在細胞中的一舉一動(dòng)?？梢韵胂蟊緦?shí)驗中，miR-29b的六核苷酸序列就像是郵政編碼，指導著(zhù)miR-29b在細胞中的定位。Mendell希望能將這套細胞內固有的“郵編系統”轉化為一種有效的實(shí)驗手段。例如，他打算借此將一些microRNA和siRNA分子引入核中，降低目標基因的表達。
Mendell研究隊伍正積極地搜尋其他影響microRNA在細胞中行為的元件。同時(shí)，他們對miR-29b在細胞核中的行為也非常感興趣。已經(jīng)知道microRNA與癌癥和正常發(fā)育過(guò)程密切相關(guān)，Mendell希望對miR-29b的深入研究可以揭示microRNA的其他未知功能。
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