作者:Gerald Fink 来源:《分子细胞》 发布时间:2012-2-21 10:42:06
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研究发现啤酒酵母非编码RNAs新功能
 
个体变化也可以重新定义,甚至增长我们的寿命。来自Whitehead生化研究所,麻省理工,哈佛医学院等处的研究人员发表了题为“Single-Cell Analysis Reveals that Noncoding RNAs Contribute to Clonal Heterogeneity by Modulating Transcription Factor Recruitment”的文章,利用单细胞成像等技术,发现了啤酒酵母中非编码RNAs在决定酵母表型方面扮演的重要角色,相关成果公布在《分子细胞》(Molecular Cell)杂志上。
 
文章的通讯作者是麻省理工的Gerald R. Fink教授,以及Alexander van Oudenaarden教授,这两位杰出的科学家在基因调控等多方面获得了许多重要的成果,其中Fink教授还入选了100位最出科研成果的生命科学家。
 
通过改变表达基因,即使具有相同基因组的细胞也可以在新环境里存活,甚至在多细胞机体中扮演不同的角色。基因表达中的变化可以有多种不同的方式,但是这组研究人员利用单细胞成像,以及生物新形象方法,配合传统的分子生物学方法,首次证明啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的细胞依赖于两个相互竞争、相隔甚远的非编码RNAs(ncRNAs)作为开关,完成粘性和非粘性之间的转换。
 
这项研究从一个方面证明了09年发表的“Toggle involving cis-interfering noncoding RNAs controls variegated gene expression in yeast”文章。
 
这一关键开关就是FLO11基因,这一基因是是一种重要的絮凝基因,也是迄今为止研究得最为详尽的一个絮凝基因,FLO11为显性,是位于染色体LORF4.6kb编码一个富含Ser/Thr的1537个氨基酸的蛋白——絮凝性能是酿酒酵母的优良性质之一,也是发酵时候的重要形状之一。
 
研究人员分析了数千个单个酵母细胞的RNA含量,希望了解这些非编码RNAs如何影响FLO11的,文章的第一作者,Oudenaarden教授实验室博士后Gregor Neuert说,“在一个单细胞中,研究人员可以观测到个体mRNA分子,并且计算这些非编码RNA在群体中每个细胞中的总数”,“通过分析单细胞,我们就可以比分析群体细胞平均RNA表达,更详细的了解基因调控。”
 
Fink教授研究者之前还发现基因表达受到细胞大小的调控,他们在Nature杂志上发表文章,发现尽管绝大多基因的表达不受影响,但一个基因子集的可再生性调控在单倍体-四倍体的对子中被上调或下调了。这个基因子集含有FLO11,他们以前的发现指出,相比较于单倍体细胞,FLO11在四倍体细胞中被高度抑制了。关键是,各种不同大小细胞中的变异单倍体菌株体现了没有倍性差异情况下观察到的基因表达变化,说明是细胞大的小而非细胞的倍性影响了这些基因的表达。(来源:生物通 万纹)
 
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