生物谷報道：美國Helicos BioSciences公司日前宣布，他們將與馬薩諸塞州大學(xué)的一名研究人員合力開發(fā)一種能夠分析已知種類的microRNA和發(fā)現(xiàn)新非編碼RNA的分析方法,。
該公司將與馬薩諸塞州大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Victor Ambros教授合作使用True 單分子測序技術(shù)（True Single Molecule Sequencing）進(jìn)行研究。
Ambro教授因?yàn)橹霸谘芯烤€蟲發(fā)育時序時發(fā)現(xiàn)了Lin-4 miRNA而聞名,。Lin-4 miRNA是人們鑒定出的第一個microRNA分子。他目前的研究包括發(fā)育和基因調(diào)節(jié)相關(guān)miRNA的研究,，即包含了控制細(xì)胞分裂,、分化和形態(tài)形成的機(jī)制。
Helicos CSO Patrice Milos在一項(xiàng)聲明中表示,，他們希望能夠簡化目前的miRNA分析方法,，從而使人們能夠深入地了解人類細(xì)胞和組織中存在的miRNA類型。
Micro RNAs (miRNAs) 是一類長約21個核苷酸構(gòu)成的非編碼的單鏈 RNA 分子,，它們廣泛存在于從植物,、線蟲到人類的細(xì)胞中。越來越多的研究證實(shí),，這種微小的分子具有強(qiáng)大的調(diào)控作用,，與高等植物、動物的生長發(fā)育調(diào)節(jié)密切相關(guān)，并且與一些癌癥的發(fā)生息息相關(guān),。
最早發(fā)現(xiàn)就是 lin-4 和它的靶 mRNA,，即 lin-14。1993年,，Victor Ambros和他的研究助手Rosalind C. Lee用經(jīng)典的定位克隆的方法在線蟲 (C. elegans) 中克隆了 lin-4 基因,，并通過定點(diǎn)突變發(fā)現(xiàn) lin-4 并不編碼蛋白，而是產(chǎn)生一種小 RNA 分子,。這種小 RNA 分子能以不完全互補(bǔ)的方式與其靶 mRNA 的3'非翻譯端的特定區(qū)域相互作用來抑制 lin-14 的表達(dá),，最終導(dǎo)致 lin-14 蛋白質(zhì)合成的減少，這種現(xiàn)象叫做轉(zhuǎn)譯抑制,。通過轉(zhuǎn)譯抑制,， lin-4 控制著 C．elegans 幼蟲由 L1 期向 L2 期的轉(zhuǎn)化。
為什么一個只有21 nt 的 RNA 分子起著如此重要的調(diào)節(jié)作用,？當(dāng)時人們無法解釋,，只能認(rèn)為是一種稀少的個別現(xiàn)象。但是,，2000年第2個 miRNA let-7 及其人類和果蠅中同源物的發(fā)現(xiàn)改變了人們的看法,， miRNA 可能是一類進(jìn)化上保守的、在生命中起著重要調(diào)控作用的分子,。它們能有效地抑制相關(guān)蛋白質(zhì)的合成,，導(dǎo)致靶 mRNA 的降解，或者其他形式的調(diào)節(jié)機(jī)制來抑制靶基因的表達(dá),，產(chǎn)生基因沉默,。
近年來發(fā)現(xiàn) miRNA 可能在基因表達(dá)調(diào)控領(lǐng)域中起著超乎想象的重要作用，miRNA 序列,、結(jié)構(gòu),、豐度和表達(dá)方式的多樣性，使其可能作為蛋白質(zhì)編碼 mRNA 的強(qiáng)有力的調(diào)節(jié)子,。miRNA 的發(fā)現(xiàn)豐富了人們對蛋白質(zhì)合成控制的認(rèn)識,，補(bǔ)充了在 RNA 水平對靶 mRNA 分子進(jìn)行更迅速和有效的調(diào)節(jié)，展現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)調(diào)控全方位多層次的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),。miRNA 的發(fā)現(xiàn)也是對中心法則中 RNA 次要的中介角色的重要補(bǔ)充,，它將促使生物學(xué)家重新思考細(xì)胞遺傳調(diào)控及其發(fā)育等方面的重要問題。 迄今為止,，在植物,、線蟲、果蠅和哺乳動物中已發(fā)現(xiàn)了一千多個 miRNA 基因,。
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北京生科所戚益軍等《基因和發(fā)展》上發(fā)miRNA研究成果
2007年5月1日北京生命科學(xué)研究所戚益軍實(shí)驗(yàn)室在《基因和發(fā)展》（Genes & Development）雜志在線發(fā)表題為“A complex system of small RNAs in a unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii”的論文,。該論文首次報道了在單細(xì)胞生物中存在miRNAs,。《基因和發(fā)展》發(fā)表了對該論文的評論文章(Perspective)“Expanding RNA physiology: microRNAs in a unicellular organism”和題為“Unicellular miRNA Discovery”的新聞稿（Press release）,。
Genes & Development的新聞稿稱：“由北京生命科學(xué)研究所戚益軍博士領(lǐng)導(dǎo)的合作研究小組,，報道了他們關(guān)于衣藻中存在microRNAs（miRNAs）的新發(fā)現(xiàn)。這是研究人員首次在單細(xì)胞生物中發(fā)現(xiàn)miRNAs”,。
“miRNA是一類保守的,，約21個核苷酸長度的小RNA，它們通過切割與其互補(bǔ)的信使RNA（mRNA）靶序列或抑制翻譯來調(diào)節(jié)基因表達(dá),。miRNA已被證實(shí)在植物和動物中廣泛存在,，并被認(rèn)為是多細(xì)胞生物發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因子。現(xiàn)在,，戚益軍博士與他的同事在衣藻中發(fā)現(xiàn)了大量的miRNAs,，從而將miRNA的存在范圍從多細(xì)胞生物擴(kuò)展到了單細(xì)胞生物。他們的研究表明,，單細(xì)胞生物中存在的miRNAs與植物miRNA有一些相同的功能特性,，均能在體外和體內(nèi)指導(dǎo)切割其靶標(biāo)mRNAs。另外,，他們還發(fā)現(xiàn),，在衣藻配子體分化過程中，一些miRNAs的表達(dá)模式發(fā)生了改變,，說明它們可能在調(diào)節(jié)有性生殖的過程中發(fā)揮了作用”,。
“單細(xì)胞生物中發(fā)現(xiàn)miRNA，也有進(jìn)化方面的啟示：miRNAs同時存在于單細(xì)胞和多細(xì)胞組織中,，說明miRNA通路形成于這兩條進(jìn)化分支分離之前,；而衣藻與動物和植物中的miRNA基因缺乏保守性的事實(shí)意味著，這些miRNAs是獨(dú)立進(jìn)化而來的”,。
“我們的發(fā)現(xiàn)使大家以前對miRNA只存在于多細(xì)胞生物的認(rèn)識發(fā)生了改變,，這對蓬勃發(fā)展的小RNA研究提供了重要信息。同時,，我們也面臨一個緊迫問題,，究竟這些miRNA在衣藻中行使了什么樣的功能。希望不久后就能知道答案,。”戚益軍博士說,。該論文由北京生命科學(xué)研究所戚益軍實(shí)驗(yàn)室和中科院遺傳所王秀杰實(shí)驗(yàn)室合作完成,。趙濤博士和李廣林為共同第一作者,。該項(xiàng)目由科技部863項(xiàng)目和北京市政府資助。
