微處理器復合體可以切割其它形式的RNA,如mRNA,,有時候會產(chǎn)生一個類似于miRNAs靶點的瞬態(tài)結(jié)構,,清除錯誤的RNA對于有機體來說有可能是災難性的。近日刊登在國際著名雜志Nature Structural & Molecular Biology上的一篇研究論文中,,研究者揭示了微處理器是如何平衡特異性miRNAs和效用性miRNAs之間的相互作用,,一方面這并不是過于有效,但是對于清除非特異性的RNA很有必要,;另一方面這個過程非常細致,,因為過度特異性的風險辨識使得處理miRNAs并不充分。
科學家運用數(shù)學模型來表征微處理系統(tǒng),,并且在細胞中檢測這種系統(tǒng)的記憶能力,。研究者預測這種在特異性和有效應之間的平衡是通過一種反饋環(huán)路來完成的,而在這種回路中微處理器可以檢測到細胞中大量的前提miRNA并且改變自身的miRNA產(chǎn)量,。
通過在小鼠和人類組織中檢測這種預想的存在,,科學家揭示了微處理器確實可以調(diào)節(jié)miRNA前提的水平,如果細胞包含前提miRNA,,則微處理器會提高自身的產(chǎn)量,;然而當細胞中的miRNA降低以后,微處理器便會抑制其產(chǎn)量,。這是通過Dgcr8 mRNA的消化來完成的,。通過保持前提miRNAs的水平,微處理器可以降低其破壞RNAs的水平,。
自從小RNA的產(chǎn)生可以錯位一些疾病的治療靶點后,,研究者未來將會開發(fā)出更多的治療方法。另外許多生物系統(tǒng)需要平衡有效性和特異性,,研究小組的研究發(fā)現(xiàn)或許會提供思路和見解,。(生物谷Bioon.com)
編譯自:Living microprocessor tunes in to feedback
編譯者:T.Shen
doi:10.1038/nsmb.2293
PMC:
PMID:
Efficiency and specificity in microRNA biogenesis
Omer Barad, Mati Mann, Elik Chapnik, Archana Shenoy, Robert Blelloch, Naama Barkai & Eran Hornstein
Primary microRNA cleavage by the Drosha–Dgcr8 'Microprocessor' complex is critical for microRNA biogenesis. Yet, the Microprocessor may also cleave other nuclear RNAs in a nonspecific manner. We studied Microprocessor function using mathematical modeling and experiments in mouse and human tissues. We found that the autoregulatory feedback on Microprocessor expression is instrumental for balancing the efficiency and specificity of its activity by effectively tuning Microprocessor levels to those of its pri-miRNA substrate.