作者:单革等 来源:《自然—通讯》 发布时间:2012-10-9 14:48:57
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生命体“暗物质”参与物种间基因表达调控
 
正如宇宙间存在既看不到也感觉不到的“暗物质”、“暗能量”一样,在生命体这个“小宇宙”中,也存在神秘的“暗物质”——非编码RNA(核糖核酸)。中国科学技术大学教授单革的一项最新研究表明,这些以前被认为是“垃圾”的RNA,参与了物种间的基因调控。《自然—通讯》日前在线发表了这一研究成果。
 
RNA是一类重要的生命物质,其中,编码RNA的功能是作为合成蛋白质的模板;而生物体内大量的RNA是不编码蛋白质的非编码RNA,人类基因组转录产物的90%以上为非编码RNA。以往的研究认为,非编码RNA不编码蛋白质,属于“垃圾”RNA。而随着研究的深入,科学家逐渐发现,非编码RNA含有丰富的信息,是生命体中有待探索的“暗物质”。目前已发现很多非编码RNA具有的重要生物学功能。同时,越来越多的证据表明,一系列重大疾病的发生发展与非编码RNA调控失衡相关。
 
单革实验室对非编码RNA进行了深入研究,首次发现细菌利用自身产生的非编码RNA,以类似RNA干扰的方式来调控线虫的基因表达。而此前的研究都是利用人工设计的非编码RNA在线虫中进行RNA干扰实验。
 
他们发现,大肠杆菌在不利条件下会利用自身产生的非编码RNA来“对抗”取食它的秀丽线虫。当大肠杆菌暴露于空气中时,受到氧化胁迫,便会表达某种非编码RNA,线虫食用了含有这种非编码RNA的大肠杆菌后,其嗅觉基因会受到下调,嗅觉变得迟钝,从而减少对大肠杆菌的取食。而当大肠杆菌处于低于25℃条件下,其产生的另一非编码RNA将会对食用大肠杆菌的线虫的一个寿命基因进行调控,使线虫的寿命变短。研究结果表明,非编码RNA参与了物种间的基因调控,也暗示非编码RNA可能参与了物种间的共进化。
 
单革表示,该研究对进一步认识非编码RNA的功能和机理具有一定的启示意义,相信在未来的研究中,对非编码RNA这一“暗物质”将会有更多的发现。(来源:中国科学报 姚琼 杨保国)
 
 
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