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Science首次揭示miRNA编码的行为

日期:2015-10-26 08:51:08

 MicroRNAmiRNA)是长约22nt的非编码RNA,这些小RNA在天然细胞中大量存在,它们能与靶基因的mRNA配对,在转录后水平上调控目标基因的表达。大量研究表明,microRNA控制着胚胎发育、细胞分化、器官生成等重要的生物学过程,对于正常发育、细胞生长和生物行为非常关键,而且与复杂的神经退行性疾病有关。

 

Sussex大学的研究团队在十月二十二日的Science杂志上发表文章,首次揭示了一种控制精确行为的microRNA。如果这种microRNA发生了突变,果蝇幼虫被颠倒之后就难以恢复自己的方位。

 

此前人们已经发现,microRNA能够影响神经系统的形成。这项研究表明,microRNA在行为控制方面也起到了重要的作用。

 

“从出生那一刻开始,所有动物(包括人类)的生存都依赖于自己的简单行为,比如进食所必须的原始反射。”Dr Alonso解释道。“然而,我们对基因组如何编码简单行为还知之甚少。”

 

“这项研究的发现可以帮助我们理解人类疾病背后的具体机制,尤其是导致行为失调的神经系统疾病,比如帕金森病。”

 

研究人员最初是在研究microRNA对果蝇神经系统的影响。鉴于某些microRNA的缺乏并未显著影响神经系统的结构,他们开始关注果蝇神经系统能否正常发挥功能。

 

研究显示,miR-iab4/8发生突变会影响果蝇幼虫的行为能力。这些幼虫被颠倒之后不能自主调整方向(self-righting)。果蝇是遗传学研究中常用的模式生物,它们与包括人类在内的高等生物共享许多基础机制,而且繁殖速度快,容易在实验室中培养。

 

进一步研究表明,这种突变影响了Hox基因UltrabithoraxUltrabithorax基因主要控制昆虫中胸到腹部第一节的发育,去除该基因在特定神经元中受到的抑制会导致self-righting缺陷。

 

这项研究为人们展示了一个由microRNA编码的行为。研究人员指出,在果蝇和其他生物中应该还有其它microRNA参与了行为控制。