來(lái)自武漢大學(xué)生科院,加州大學(xué)圣地亞哥分校等處的研究人員發(fā)表了題為“NEAT1 scaffolds RNA-binding proteins and the Microprocessor to globally enhance pri-miRNA processing”的文章,報(bào)道了一種新型的“鳥巢”模型,指出了NEAT1,以及NONO-PSF異二聚體在miRNA加工成熟中的關(guān)鍵作用。 這一研究成果公布在8月28日的Nature Structural & Molecular Biology雜志上,文章的通訊作者為武漢大學(xué)生科院付向東教授,以及周宇教授。付向東教授是國(guó)際RNA和RNA結(jié)合蛋白領(lǐng)域的知名學(xué)者,是利用RNA高通量測(cè)序技術(shù)及生物信息學(xué)分析方法系統(tǒng)地研究RNA及其結(jié)合蛋白生物功能的先驅(qū),對(duì)RNA結(jié)合蛋白和非編碼RNA的研究做出了卓越的貢獻(xiàn)。 人體的基因表達(dá)是一個(gè)復(fù)雜的過程,那么多的基因不可能都總是持續(xù)表達(dá)。指揮基因表達(dá)的功臣之中就包括幾種RNA分子。MicroRNA(miRNA)是一類真核生物內(nèi)源性的小分子單鏈RNA,它是一種古老的、生死攸關(guān)的基因調(diào)節(jié)因素,30-60%的哺乳動(dòng)物蛋白質(zhì)編碼基因都受miRNA的調(diào)控(主要是基因沉默調(diào)控)。與靶mRNA特異性的堿基配對(duì),引起靶mRNA的降解或抑制其翻譯,從而調(diào)控基因表達(dá)。近年來(lái),已經(jīng)在動(dòng)物和植物中發(fā)現(xiàn)了上百種miRNA ,人類細(xì)胞內(nèi)有超過2000條miRNA,控制著細(xì)胞的生老病死。這些miRNA長(zhǎng)約18-25nt(核苷酸),從60-200nt的具有發(fā)卡狀結(jié)構(gòu)的前體中被切割出來(lái)后方能成熟。 MiRNA生物合成受到多種RNA結(jié)合蛋白(RBP)的調(diào)節(jié),但在大多數(shù)情況下,RBPs似乎只能影響一小部分靶標(biāo)miRNA的加工。這是為什么呢?在這篇文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)RNA結(jié)合NONO-PSF異二聚體能與HeLa細(xì)胞中大量pri-miRNA結(jié)合,從而全面的增加了pri-miRNA通過Drosha-DGCR8微處理器進(jìn)行加工的過程。 在動(dòng)物細(xì)胞中,miRNA基因的轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物(primary miRNAs ,pri-miRNAs)很快被核糖核酸酶DROSHA加工成為miRNA前體(pre-miRNA)。也就是說miRNA的成熟需通過DROSHA的加工剪切,而NONO和PSF也是 證明,NEAT1也在pri-miRNA加工過程中扮演了重要的角色;從機(jī)制上來(lái)說,NEAT1與NONO-PSF異二聚體,以及許多其他RBP相互作用,NEAT1中的多個(gè)RNA片段(包括3'末端附近的“偽pri-miRNA”)有助于吸引微處理器。 這些研究發(fā)現(xiàn)指出了一種新型的“鳥巢”模型,即一種lncRNA能協(xié)調(diào)細(xì)胞核內(nèi)一整個(gè)小型非編碼RNA的有效處理。NEAT1不僅參與了miRNA的加工過程,而且也可作為對(duì)抗癌癥的一個(gè)潛在治療靶標(biāo)。魯汶大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)NEAT1對(duì)于高度分裂的細(xì)胞的生存——特別是癌癥細(xì)胞,扮演著一個(gè)重要的角色。研究人員發(fā)現(xiàn)作為一個(gè)非編碼RNA,NEAT1并不能翻譯成蛋白質(zhì)。然而,它確實(shí)有助于形成“paraspeckles”,也就是存在于癌細(xì)胞的細(xì)胞核中的亞核粒子。這些粒子的作用仍然是模糊不清的。雖然通過進(jìn)化是高度保守的,但NEAT1對(duì)于正常胚胎發(fā)育和成年生活似乎是可有可無(wú)的,因?yàn)槿狈EAT1的小鼠是可存活的和健康的。