中山大学等解析miRNA的“生死”

　　生物通报道：miRNA基因族，与其它基因族一样，也要经历“生老病死”，来自芝加哥大学生态与进化系，广州中山大学生命科学学院有害生物控制与资源利用国家重点实验室（原生物防治国家重点实验室），西北大学芬堡医学院（Northwestern University Feinberg School of Medicine，生物通注）的研究人员通过对三种果蝇miRNAs序列的分析，提出了miRNA基因产生与消失的规则，为进一步了解miRNA基因的进化，以及miRNA序列位点提供了重要信息。这一研究成果公布在《Nature Genetics》杂志上。 文章的通讯作者之一是来自芝加哥大学的吴仲义教授，其早年毕业于台湾东海大学生物系，1998年出任芝加哥大学生态学与进化系主任、分子遗传学教授。2003年受聘为中山大学客座教授，2005年受聘为教育部****讲座教授。参与这一研究的中方人员还包括中山大学的施苏华教授。 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。到目前为止，已报道有几千种miRNA存在于动物、植物、真菌等多细胞真核生物中，进化上高度保守。 miRNA基因族，与其它基因族一样，也要经历产生，死亡和延续，在这篇文章中，研究人员对来自三种果蝇的miRNAs进行了深入测序研究，并获得了107,000 序列，不少于300个之前未知的位点。 研究人员也对一种进化上比较“年轻”的miRNA基因进行了分析观测——这类miRNA基因每一百万年会出现12种新基因，大部分这些新miRNAs来自非miRNA序列。在这些新基因中，研究人员发现96％的基因在进化过程中丢失，只有4％的新miRNA基因通过自然选择保留下来。而且只有60％保留下来的基因整合进了转录本中，这一小部分幸存下来的miRNA——大约2.5％——之后也许变成中度或高度表达。 这些研究结果说明新miRNA基因存在高“出生率”，和相对高的“死亡率”，长期存在的miRNA基因的预测净得并不会受到序列深度或广度（组织的数量）的较大影响，而是在果蝇中以每一百万年0.3个基因的几率出现。 （生物通：张迪） 原文摘要： Nature Genetics Published online: 17 February 2008 | doi:10.1038/ng.73 The birth and death of microRNA genes in Drosophila 『Abstract』 附： 吴仲义教授 　吴仲义教授１９７６年于台湾东海大学生物系获理学学士学位，１９８２年在加拿大Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｃｏｌｕｍｂｉａ大学获居群遗传学博士之后先后在美国Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ大学、美国Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ大学从事遗传学的教学和科研工作，自１９９８年以来任芝加哥大学生态学与进化系主任、分子遗传学教授。长期以来，吴教授十分热心国内进化生物学的发展，为促进中美国际学术交流，培养我国在进化生物学方面的人才作出了卓有成效的工作，与我校徐安龙和施苏华等教授已建立了长期密切的合作关系，２００３年他受聘为我校客座教授，２００５年３月受聘为教育部****讲座教授。 　　吴教授长期从事生物学、遗传学、群体遗传学、进化基因组学和物种形成的研究，多年来一直围绕“物种形成”和“自然选择”这两个生物学领域中的重要基础科学问题开展了一系列有重大创新意义的研究工作。同时他在自私遗传因子、分子钟、Ｘ染色体退化、进化基因组学领域的研究亦取得了独创性的研究成果。他的文章大量发表在《Ｎａｔｕｒｅ》、《Ｓｉｃｅｎｃｅ》、《Ｃｅｌｌ》、《Ｎａｔｕｒｅ Ｒｅｖｉｅｗ Ｇｎｅｔｉｃｓ》和ＰＮＡＳ等国际顶尖刊物上，并有２３００多次的引用率，已成为国际上在此领域最有影响的科学家之一。 　　吴仲义教授在理论和实验上涉及的深度和广度使他在芝加哥大学生态学与进化系从经典到分子研究时代转型过程中扮演了重要的角色，并使他能成功地领导该系成为本领域中目前国际上水平最高的学术重镇。吴仲义教授领导的实验室是第一个在遗传实验的基础上把物种形成研究带入分子层次的研究室，也是第一个引入尖端基因取代技术来解答最经典的生态学问题的实验室。他在应用分子生物学理论与方法研究生物进化过程的新领域中完成了系列开创性的、为同行引为经典的卓越工作。在其“由基因观点看物种形成”的综述中，探讨了理论观念上的革新，他强调分子层次的分析将继续在物种形成研究中引出新问题及新理念，该观点在同一期刊上引发了１０篇评述。这些观念上的进步已经为运用基因组学来检测和发展物种形成理论开辟了新的途径。在分子进化研究方面，他最先阐述了性选择的普遍性，进而归纳了该趋势并以充分的数据分析来证明自然选择的广泛性。他以果蝇等模式生物为材料，引入基因现代技术，用实验分子生物学的方法研究了适应性演化、基因突变、自然选择及这三者间的相互关系，证明了基因突变的普遍性、不均衡性和自然选择的重要性，大大丰富了达尔文的进化论。 　　吴仲义教授被认为“毫无疑问是目前在国外从事生物系统学和进化生物学研究的华人中的前沿学者，是目前国际进化生物学领域的中生代代表人物，是当前分子进化领域的著名学者和主要学术带头人之一”。去年，他在异常激烈的台湾“中央研究院”院士遴选中，力拔头筹，以全票通过当选。