來自哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院,麻省理工,,斯坦福大學(xué)等處的研究人員發(fā)現(xiàn)了一類受p53調(diào)控的新型長鏈非編碼RNAs(large intergenic noncoding RNAs,,lincRNAs),這無論是對于p53這一明星基因的研究,,還是長鏈非編碼RNAs的分析都提供了重要的信息,。這一研究成果公布在Cell雜志封面上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是著名的青年科學(xué)家John Rinn,,John Rinn博士致力于RNA的研究,,2009年被評為美國國內(nèi)撼動科學(xué)界的青年英才。這位科學(xué)界的成長頗為曲折:滑板和滑雪曾占據(jù)了他的所有,,直至在美國明尼蘇達(dá)大學(xué)就讀期間,,他才開始把自己沉浸在生物課堂里并且逐漸意識到他不僅在科學(xué)方面有天賦,而且實際上他還非常喜歡科學(xué),。
John Rinn博士發(fā)現(xiàn)了成千上萬種的新的形式的RNA,,而這些RNA被稱作大量插入的非編碼RNA或者LINCs,后來證明,,這些新發(fā)現(xiàn)的RNA在調(diào)節(jié)基因上面扮演的絕不僅僅是一個輔助的角色,,或者更像是直接在導(dǎo)演著整部戲。
在最新的這篇文章中,John Rinn博士研究組與其它同事一道發(fā)現(xiàn)了一類受p53調(diào)控的新型長鏈非編碼RNAs,,所謂長鏈非編碼RNAs是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200nt的RNA分子,,它們并不編碼蛋白,而是以RNA的形式在多種層面上(表觀遺傳調(diào)控,、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等)調(diào)控基因的表達(dá)水平,。
lincRNAs起初被認(rèn)為是基因組轉(zhuǎn)錄的“噪音”,是RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物,,不具有生物學(xué)功能,。然而,近年來的研究表明,,lincRNAs參與了X染色體沉默,,基因組印記以及染色質(zhì)修飾,轉(zhuǎn)錄激活,,轉(zhuǎn)錄干擾,,核內(nèi)運輸?shù)榷喾N重要的調(diào)控過程,lincRNAs的這些調(diào)控作用也開始引起人們廣泛的關(guān)注,。
針對lincRNAs的研究是近幾年的事情,,而針對p53的研究已經(jīng)有30年歷史。這30年p53從一種腫瘤病毒蛋白,,發(fā)展為一個龐大的基因家族,;從一種抑癌基因,發(fā)展到幾十種抑癌基因群體,;從一條單一細(xì)胞通路,,發(fā)展成多種細(xì)胞信號網(wǎng)絡(luò);從一種促細(xì)胞凋亡的功能,,發(fā)展出生長,、生殖、發(fā)育,、代謝,、增殖、轉(zhuǎn)移,、免疫,、轉(zhuǎn)錄、調(diào)控,、干細(xì)胞等無數(shù)功能,;從與腫瘤相關(guān),發(fā)展與心血管,、代謝,、遺傳,、神經(jīng)、免疫,、老化等多學(xué)科,、多疾病相關(guān)。
這項研究發(fā)現(xiàn)了p53對lincRNAs的調(diào)控作用:可以提高lincRNA-P21的表達(dá)量,,之后這一小分子將與蛋白hnRNP-K結(jié)合,,再調(diào)控下游其它基因的表達(dá)。這項研究說明lincRNA能形成一定的二級結(jié)構(gòu),,并參與到蛋白活性調(diào)控中來,。
去年John Rinn博士研究組就發(fā)現(xiàn)了大量lincRNAs,這些lincRNAs對生命體的健康以及疾病都具有重要的影響意義,,其中包括,,對癌癥,免疫信號和干細(xì)胞生物學(xué)特性都具有影響意義,。
以前經(jīng)典的基因組學(xué)理論認(rèn)為,人類和小鼠的基因組可編碼大型的RNA分子,,這些大型的RNA在進(jìn)化上并不屬于保守型,,由于多變,科學(xué)家們認(rèn)為這些大型的RNA分子并沒有生物學(xué)功能,,將其比喻為只是基因組上的“雜音”,。然而,新發(fā)現(xiàn)的lincRNAs(1000多種)卻是一種進(jìn)化上保守的RNA分子,,并且最令人驚訝的是它還具有多種生物功能,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原文出處:
Cell doi:10.1016/j.cell.2010.06.040
A Large Intergenic Noncoding RNA Induced by p53 Mediates Global Gene Repression in the p53 Response
Maite Huarte, Mitchell Guttman, David Feldser, Manuel Garber, Magdalena J. Koziol, Daniela Kenzelmann-Broz, Ahmad M. Khalil, Or Zuk, Ido Amit, Michal Rabani, Laura D. Attardi, Aviv Regev, Eric S. Lander, Tyler Jacks, John L. Rinn
Recently, more than 1000 large intergenic noncoding RNAs (lincRNAs) have been reported. These RNAs are evolutionarily conserved in mammalian genomes and thus presumably function in diverse biological processes. Here, we report the identification of lincRNAs that are regulated by p53. One of these lincRNAs (lincRNA-p21) serves as a repressor in p53-dependent transcriptional responses. Inhibition of lincRNA-p21 affects the expression of hundreds of gene targets enriched for genes normally repressed by p53. The observed transcriptional repression by lincRNA-p21 is mediated through the physical association with hnRNP-K. This interaction is required for proper genomic localization of hnRNP-K at repressed genes and regulation of p53 mediates apoptosis. We propose a model whereby transcription factors activate lincRNAs that serve as key repressors by physically associating with repressive complexes and modulate their localization to sets of previously active genes.