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世界級(jí)美女科學(xué)家Nature文章解析miRNA----ebio 已有17人參與
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近日來(lái)自韓國(guó)首爾大學(xué)及美國(guó)紀(jì)念斯。瓌P特琳癌癥中心的研究人員在新研究中揭示了核糖核酸酶Dicer識(shí)別解理miRNA的機(jī)制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在7月13日的《自然》(Nature)雜志上。 領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是韓國(guó)著名的女科學(xué)家Narry Kim(金娜蕊),其早年畢業(yè)于韓國(guó)首爾大學(xué),曾在英國(guó)牛津大學(xué)和美國(guó)賓州大學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)修,之后回到韓國(guó)首爾大學(xué)。2010年被破格提拔為正教授,同時(shí)被頂級(jí)生命科學(xué)期刊《細(xì)胞》(Cell)雜志選為新科編委。這位科學(xué)家年紀(jì)輕輕,卻在miRNAs研究領(lǐng)域頗有建樹(shù),并曾榮獲多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),包括韓國(guó)科學(xué)和工程部授予的年輕科學(xué)家獎(jiǎng)以及湯姆遜科學(xué)論文引用杰出成就獎(jiǎng)等,被同濟(jì)大學(xué)王昌榮教授稱(chēng)贊為“韓國(guó)世界級(jí)美女科學(xué)家”。 近幾年來(lái), miRNA成為了廣大生物研究者關(guān)注的熱點(diǎn)之一。miRNA是一類(lèi)長(zhǎng)度在19-24 個(gè)核苷酸(nt)左右的內(nèi)源性非編碼小分子單鏈RNA, 在進(jìn)化過(guò)程中高度保守, 能通過(guò)與靶基因mRNA特異性的堿基互補(bǔ)配對(duì), 引起靶基因mRNA的降解或者抑制其翻譯, 在植物和動(dòng)物的基因沉默中發(fā)揮顯著作用。 在基因組中miRNA基因通常是以單個(gè)基因或基因簇的形式離散地分布,它們中大多數(shù)位于基因間隔區(qū),但也有相當(dāng)?shù)臄?shù)量的miRNA位于轉(zhuǎn)錄單位內(nèi)含子或外顯子上。與mRNA相似,miRNA基因首先轉(zhuǎn)錄生成初始miRNA (pri-miRNA),緊接著很快被加工成前體miRNA (pre-miRNA),前體miRNA隨后被兩種核糖核酸酶識(shí)別解理即生成了成熟的miRNA。這兩個(gè)核糖核酸酶其中之一是Dicer。過(guò)去人們認(rèn)為, Dicer 利用一個(gè)“尺子”機(jī)制(即從dsRNA 的3′端來(lái)測(cè)量其長(zhǎng)度)來(lái)進(jìn)行解理,這樣將會(huì)把功能性22-核苷酸RNA釋放出來(lái)。 在這項(xiàng)研究中,Narry Kim及其同事發(fā)現(xiàn)人類(lèi)Dicer酶錨定的并非是dsRNA 的3′端而是其5′端。在進(jìn)一步的分析中,研究人員鑒別出了人類(lèi)Dicer酶的一個(gè)新型模體(5′“凹穴”), 并證實(shí)Dicer酶是通過(guò)5′“凹穴”識(shí)別前體miRNA的磷酸化的5′端,并計(jì)算這一端的距離確定切割位點(diǎn)從而完成解理的。在體外實(shí)驗(yàn)中,研究人員證實(shí)Dicer酶5′“凹穴”突變會(huì)導(dǎo)致切割位點(diǎn)改變,降低解理效率。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示在缺失Dicer的胚胎干細(xì)胞中導(dǎo)入5′“凹穴”突變會(huì)導(dǎo)致miRNA生物合成紊亂。 研究結(jié)果表明Dicer酶5′末端識(shí)別及計(jì)算機(jī)制在miRNA的處理中起著極其作用的作用,這一研究發(fā)現(xiàn)為幫助科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)小發(fā)夾RNAs提供了重要的參考依據(jù)。 (生物通:何嬙) 生物通推薦原文摘要: Dicer recognizes the 5′ end of RNA for efficient and accurate processing hallmark of RNA silencing is a class of approximately 22-nucleotide RNAs that are processed from double-stranded RNA precursors by Dicer. Accurate processing by Dicer is crucial for the functionality of microRNAs (miRNAs). The current model posits that Dicer selects cleavage sites by measuring a set distance from the 3′ overhang of the double-stranded RNA terminus. Here we report that human Dicer anchors not only the 3′ end but also the 5′ end, with the cleavage site determined mainly by the distance (~22 nucleotides) from the 5′ end (5′ counting rule). This cleavage requires a 5′-terminal phosphate group. Further, we identify a novel basic motif (5′ pocket) in human Dicer that recognizes the 5′-phosphorylated end. The 5′ counting rule and the 5′ anchoring residues are conserved in Drosophila Dicer-1, but not in Giardia Dicer. Mutations in the 5′ pocket reduce processing efficiency and alter cleavage sites in vitro. Consistently, miRNA biogenesis is perturbed in vivo when Dicer-null embryonic stem cells are replenished with the 5′-pocket mutant. Thus, 5′-end recognition by Dicer is important for precise and effective biogenesis of miRNAs. Insights from this study should also afford practical benefits to the design of small hairpin RNAs. 實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)址:http://www.narrykim.org/home232.html ps:實(shí)驗(yàn)室美女云集啊。。。。 ![]() ![]() |
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