2010年的第一期Cell的封面留給了microRNA對(duì)基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究，來(lái)自德國(guó)弗賴(lài)堡大學(xué)植物生物技術(shù)系的科學(xué)家們以封面文章的形式發(fā)表了他們的最新研究進(jìn)展文章Transcriptional Control of Gene Expression by MicroRNAs,。
miRNA與siRNA相似,，它們是調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)的重要因子。siRNA的沉默基因的機(jī)制十分清晰,，然而,，microRNA的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制卻不十分清晰。
在本研究中,，兩位Feiburg大學(xué)教授帶領(lǐng)的科研小組以小立碗蘚（Moss Physcomitrella patens）植物為模型,，研究DICER-LIKE1基因?qū)icroRNA生物合成和生物功能的控制機(jī)制。
小立碗蘚作為植物分子生物學(xué)研究極具前景的模式系統(tǒng)已日益受到人們的重視,它的生活史周期短,，易于培養(yǎng),轉(zhuǎn)基因植株易于分析,，核基因組容易和外源DNA發(fā)生同源重組，這些特點(diǎn)使它成為研究基因功能的良好材料,。一些成功的基因敲除和基因破壞已經(jīng)在小立碗蘚中實(shí)現(xiàn),，這些基因的功能也通過(guò)小立碗蘚轉(zhuǎn)化植株的特點(diǎn)得以證實(shí)。小立碗蘚標(biāo)簽突變文庫(kù)已經(jīng)建立,，其應(yīng)用為小立碗蘚基因的進(jìn)一步研究打下了基礎(chǔ),。
研究發(fā)現(xiàn)小立碗蘚模型中，DICER-LIKE1a促進(jìn)microRNA成熟，其后通過(guò)DICER-LIKE1b蛋白則不負(fù)責(zé)microRNA的成熟,，轉(zhuǎn)而控制microRNA的靶位調(diào)控作用,。一旦DICER-LIKE1b蛋白發(fā)生突變，編碼microRNA靶位的基因則被甲基化最后導(dǎo)致基因沉默,，這些靶序列的轉(zhuǎn)錄率急劇降低,。
DICER-LIKE1b蛋白突變加劇miRNA:target-RNA duplexes過(guò)程，導(dǎo)致microRNA靶序列超甲基化,。這些生物學(xué)過(guò)程在激素處理后也可能發(fā)生,。因此，研究人員認(rèn)為,，DNA甲基化引起的表觀遺傳學(xué)沉默過(guò)程由microRNA調(diào)控的靶RNA的轉(zhuǎn)錄率決定,。（生物谷Bioon.com）
microRNA調(diào)控研究：
Nature：發(fā)現(xiàn)microRNA新作用靶位
Cell：microRNA調(diào)控免疫系統(tǒng)
The Plant Cell：水稻microRNA的效應(yīng)復(fù)合體和靶標(biāo)
PLoS Genet：miRNA通過(guò)FMRP蛋白介導(dǎo)途徑控制干細(xì)胞命運(yùn)
Developmental Cell：小RNA的調(diào)節(jié)血管新生作用
生物谷推薦原始出處：
Cell, Volume 140, Issue 1, 111-122, 8 January 2010 DOI:10.1016/j.cell.2009.12.023
Transcriptional Control of Gene Expression by MicroRNAs
Basel Khraiwesh, M. Asif Arif, Gotelinde I. Seumel, Stephan Ossowski, Detlef Weigel, Ralf Reski, Wolfgang Frank
MicroRNAs (miRNAs) control gene expression in animals and plants. Like another class of small RNAs, siRNAs, they affect gene expression posttranscriptionally. While siRNAs in addition act in transcriptional gene silencing, a role of miRNAs in transcriptional regulation has been less clear. We show here that in moss Physcomitrella patens mutants without a DICER-LIKE1b gene, maturation of miRNAs is normal but cleavage of target RNAs is abolished and levels of these transcripts are drastically reduced. These mutants accumulate miRNA:target-RNA duplexes and show hypermethylation of the genes encoding target RNAs, leading to gene silencing. This pathway occurs also in the wild-type upon hormone treatment. We propose that initiation of epigenetic silencing by DNA methylation depends on the ratio of the miRNA and its target RNA.
