Cell:新沉默机制——剪接体
日期:2013-03-22 09:11:14
关于小分子RNAs的沉默机制已经得到了多方面的认可,由此也荣获了2006年的诺贝尔奖,这种针对基因调控和基因组防御方面的作用机制,令小分子RNA生物合成序列选择多种多样,也预示着多种新机制。在一项新研究中,研究人员发现了一种称为停滞剪接(stalled spliceosomes,生物通译)的作用机制,能作为小分子RNA生物合成的一种诱导起始物,从而用于基因沉默和生物防御。
这项研究公布在Cell杂志上,来自美国西北大学的Karen S. Kim Guisbert和Erik J. Sontheimer特以“Quit Stalling or Youll Be Silenced”为题,介绍了这项成果,他们指出这种能被RNA沉默机器识别的信号,表明了剪接具有生物防御的功能。
选择性剪接(也叫可变剪接)是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同的mRNA剪接异构体的过程,而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性,或者,在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。
剪接与基因沉默关系密切,今年1月,一组研究人员就通过分析比较了86个不同真核基因组序列,分析了小RNA辅助因子的系统发生谱,并指出,在RNA剪接和小RNA介导的基因沉默之间存在密切关联(1月31日Nature)。
在这篇文章中,研究人员以一种致病真菌:新型隐球菌为研究对象,发现当细胞剪接机器遇到转座子这样的内含子时,就会停滞,而一种称为剪接体耦合核RNA干扰(Spliceosome-Coupled And Nuclear RNAi,SCANR,生物通译)复合物的作用机制,能识别这一故障,启动合成相应的小分子RNA,用来中和转座子的RNA,这样就能有助于识别外源基因并加以抵御。
转座子是一类广泛存在,能够在基因组中通过转录或逆转录,在内切酶的作用下,在其他基因座上出现的DNA序列,研究表明,转座子异常跳跃,如插入到重要基因中,就会使基因功能出现故障,引发疾病或出生缺陷。而SCANR作用机制能像免疫系统一样,区分自我和非我的序列,识别外源的入侵者,防止由于转座子异常跳跃引发的疾病。
这项研究表明,mRNA前体在剪接体上的停滞作用,是siRNA积累过程的必需元件,而SCANR复合物对mRNA前体的识别,能与沉默产生动力学竞争,从而促进siRNA生成。
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