作者:金勇丰等 来源:《自然—通讯》 发布时间:2013-1-23 11:57:30
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研究发现与互斥剪切有关RNA结构性基因座控制区域
 
近日来自浙江大学生命科学学院的研究人员在新研究中揭示了一个与Dscam互斥剪切有关RNA结构性基因座控制区域(locus control region),相关论文“An RNA architectural locus control region involved in Dscam mutually exclusive splicing”发表在12月4日的《自然—通讯》(Nature Communications)杂志上。
 
这篇文章的通讯作者是浙江大学生命科学院生物技术系金勇丰(Yongfeng Jin)教授,其主要研究方向为RNA加工编辑研究,RNA作用的新功能和机制以及I型糖尿病口服疫苗研究。在NSMB,RNA,MBE等国内外著名学术期刊发表学术论文50余篇。
 
可变剪接是产生蛋白质和功能的多样性的重要途径,对细胞分化和发育以及疾病发生等至关重要。人类高达95%以上的基因是可变剪接的。这种可变剪接产生的产物数目是极其惊人的,如果蝇Dscam(唐氏综合症细胞黏附分子)基因通过互斥剪接可产生的异构体多达38 016种,是其整个基因组基因数目的两倍。
  
互斥剪切是一种受到严格调控的选择性剪切形式,在这一机制中剪切机器必须从两个或更多个盒式外显子中选择出一个纳入一种信使RNA(mRNA)异构体。最有趣是研究人员发现互斥剪切模式涉及RNA二级结构的竞争。这一机制最初被发现存在于Dscam的第6外显子簇中。近期研究人员在几个互斥外显子簇,包括Dscam第4和第9外显子簇中也观察到相似的结构重排。
 
在这篇文章中,研究人员揭示了一个可以激活第6外显子簇的基因座控制区域,并证实其结合停泊位点选择器序列(docking site selector sequence)的相互作用,特异性允许仅仅选择一个外显子变异。通过对63个物种进行比较基因组研究,结合突变分析揭示了基因座控制区域内存在一些复杂的串联的多“亚单位”(subunit)RNA结构,这些结构激活了物种适当的选择性变异体。而增强这些靶外显子的弱剪切位点可以消除对基因座控制区域的依赖性。
 
新研究不仅确定了一个可以激活第6外显子簇的基因座控制区域,为我们提供了一个基因座控制区域依赖性互斥剪切机制,还揭示了一种RNA分子机器长期的复杂性增高的进化模式。由于Dscam基因与神经和免疫功能等相关,该研究成果对深入认识基因表达的调控机制,阐析疾病发生发展机制也具有十分重要的意义。
  
 
 
 
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