2010年5月14日,北京生命科學研究所戚益軍實驗室在Molecular Cell雜志發(fā)表封面論文“DNA Methylation Mediated bya MicroRNA Pathway”。
該論文報道了一類新的microRNAs(miRNAs),這類miRNAs能特異性地介導靶標基因的甲基化并抑制其表達。同期雜志封面以中國神話人物哪吒為形象,生動地表達了miRNAs調控靶標基因的多才多藝。
MiRNAs是一類內源性的小分子RNAs,它們在基因表達調控中起著非常重要的作用。在植物中,miRNAs的長度一般為~21 nt,其產(chǎn)生依賴于Dicer-like 1(DCL1)。miRNAs產(chǎn)生后與Argonaute1 AGO1蛋白結合形成基因沉默效應復合體 RNA-Induced Silencing Complex, RISC,從而通過切割靶標基因的mRNA或抑制翻譯的方式在轉錄后水平調控基因表達。戚益軍實驗室在水稻中發(fā)現(xiàn)了一類長度為24 nt 的miRNAs,并定名為long miRNAs lmiRNAs。研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)的21 nt 的miRNAs不同,lmiRNAs由另一個Dicer 家族成員,DCL3切割產(chǎn)生,并與AGO4亞家族蛋白形成RISCs。
進一步研究表明,lmiRNAs與AGO4的特異性互作不僅取決于lmiRNAs的5’ 末端核苷酸,而且依賴于上游lmiRNAs的產(chǎn)生機制。更為重要的是,該實驗室發(fā)現(xiàn)lmiRNAs不是在轉錄后水平調控靶基因,而是通過介導靶標基因DNA的甲基化在轉錄水平抑制其表達。這些發(fā)現(xiàn)揭示了miRNAs對靶標基因的一種新的調控方式。
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