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醫(yī)學院的Victor Ambros教授合作使用True 單分子測序技術(shù)（True Single Molecule Sequencing）進行研究,。
Ambro教授因為之前在研究線蟲發(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,，即包含了控制細胞分裂,、分化和形態(tài)形成的機制,。
Helicos CSO Patrice Milos在一項聲明中表示,，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、線蟲到人類的細胞中,。越來越多的研究證實,，這種微小的分子具有強大的調(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，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？當時人們無法解釋,，只能認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)機制來抑制靶基因的表達，產(chǎn)生基因沉默,。
近年來發(fā)現(xiàn) miRNA 可能在基因表達調(diào)控領(lǐng)域中起著超乎想象的重要作用,，miRNA 序列、結(jié)構(gòu),、豐度和表達方式的多樣性,，使其可能作為蛋白質(zhì)編碼 mRNA 的強有力的調(diào)節(jié)子。miRNA 的發(fā)現(xiàn)豐富了人們對蛋白質(zhì)合成控制的認識,，補充了在 RNA 水平對靶 mRNA 分子進行更迅速和有效的調(diào)節(jié),，展現(xiàn)了細胞內(nèi)基因表達調(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充,，它將促使生物學家重新思考細胞遺傳調(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日北京生命科學研究所戚益軍實驗室在《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的信使RNA（mRNA）靶序列或抑制翻譯來調(diào)節(jié)基因表達。miRNA已被證實在植物和動物中廣泛存在,，并被認為是多細胞生物發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因子?，F(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的存在范圍從多細胞生物擴展到了單細胞生物,。他們的研究表明，單細胞生物中存在的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”,。
“單細胞生物中發(fā)現(xiàn)miRNA,，也有進化方面的啟示：miRNAs同時存在于單細胞和多細胞組織中，說明miRNA通路形成于這兩條進化分支分離之前,；而衣藻與動物和植物中的miRNA基因缺乏保守性的事實意味著,，這些miRNAs是獨立進化而來的”。
“我們的發(fā)現(xiàn)使大家以前對miRNA只存在于多細胞生物的認識發(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研究所戚益軍實驗室和中科院遺傳所王秀杰實驗室合作完成,。趙濤博士和李廣林為共同第一作者。該項目由科技部863項目和北京市政府資助,。
