《科学》公布miRNA颠覆性发现

　　

生物通报道：来自耶鲁大学医学院，霍德华休斯医学院分子生物物理及生物化学系的研究人员发现与之前广泛认为的，microRNAs这种非编码RNAs只用于抑制基因表达的见解不同，miRNAs也具有转录激活这一完全相反的作用。这一研究成果公布在新鲜出炉的《Science》杂志在线版上。

未参与此次研究，麻省理工的Phillip Sharp表示，这一研究“让我们重新开始思考miRNAs是如何调控基因的”，“按目前的常规看法，所有的调控都被认为是负调控——在癌症，免疫应答等等一切。这不是一个小问题，将引起广泛关注与讨论”。

一般认为，微小RNA (microRNA，简称miRNA)是生物体内源长度约为20－23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。对于miRNAs的研究起始于时序调控小RNA（stRNAs），由于miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在特定的组织和发育阶段表达，而且这种特异性和时序性，决定了组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用，因此miRNA的研究受到了生物学家的广泛关注。

miRNAs的负调控作用是通过靶向mRNA，从而抑制蛋白翻译的——大部分研究人员都这样认为，但是，耶鲁大学医学院，本文的第一作者Shobha Vasudevan表示，一些之前的研究也发现miRNAs也许具有激活的作用，比如说一项由斯坦福大学完成的研究就报道提出在人类肝脏中发现一种miRNA能增加丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus，HCV）RNA的复制。

Vasudevan和她的同事在研究基因如何表达的过程中付出了许多努力，他们之前的研究表明腺嘌呤/尿嘧啶富集元件（adenylate/uridylate-rich elements，AREs，一种在许多mRNAs中都保守的元件）能与两个蛋白形成复合物激活翻译。由于这些蛋白已研究发现参与了miRNAs功能，所以研究人员开始分析ARE参与的miRNAs在翻译活性方面的作用，结果他们发现AREs与这两种蛋白的相互作用依赖于一种miRNA：miR369-3。

另外他们还发现miR369-3只有在细胞周期停止了之后才激活转录，在细胞周期过程中，虽然细胞在增殖，但是miRNA起的却是负调控的作用，而到细胞周期一停止，miRNA扮演的角色就逆转了。

然后研究小组也检测了其它两种miRNAs，想知道这一过程是否具有广泛性，结果这两种miRNAs都证明在细胞周期过程中在调控和激活这两种作用之间来回变化。

Vasudevan表示他们目前还并不完全清楚分别开启激活或抑制的机制，而且这种变化目前在体内还未观察到，“（我们的研究）为这一方向打开了更宽的道路，为miRNAs除了作为抑制因子增添了新的功能。”

冷泉港实验室的Greg Hannon也认为进一步的研究需要确定这种现象的生化机制，以及确定是否在体内出现，但是，他也表示，这项研究“确实挑战了我们对于miRNA靶定方式的看法。”
（生物通：张迪）

原文摘要：
Science DOI: 10.1126/science.1149460
Switching from Repression to Activation: MicroRNAs Can Up-Regulate Translation
『Abstract』

Science. 2005 Sep 2;309(5740):1577-81. Links
Modulation of hepatitis C virus RNA abundance by a liver-specific MicroRNA.
『Abstract』