Nature:新RNA基因调节机制

　　

RNA—一种小分子遗传物质，DNA的表亲，被发现在基因调控中起越来越重要的作用，基因调控作用发生于细胞内各种生物进程中，科学家们研究各种生物进程中的调控机制用于指导各种疾病的治疗。

 

RNA（核糖核酸）可激活或是抑制各种基因的活性这一概念还比较新，因此现在科学家们还不清楚RNA分子如何调节各种基因活性。

 

最新的研究结果将发表在《Nature Structural and Molecular Biology》上，来自西南医学中心的RNA专家发现一些与现在的某些理论相背离的结果，RNA与DNA的非编码区具有相互作用，DNA非编码区又称为启动子区，启动子一般位于一段基因的起始点。基因表达前启动子必须被激活，否则基因就没有表达活性。

 

David Corey博士说，我们的发现揭示了RNA激活基因表达过程的机制，并且为将来的药物设计提供新的研究靶位。David Corey是西南医学中心的药理学与生化学教授，也是文章的高级作者。

 

每个细胞的细胞核都是DNA聚集地，基因片段分散在DNA序列上，当基因得到指示时就开始表达蛋白。突变或是有错误的基因将导致功能失常，某些有用的蛋白停止表达，有时过量表达某些蛋白，以上这些情况都会导致机体疾病生成。科学家们研究基因激活、表达或是被沉默的机制，以掌握最基础的细胞生物学知识，并为药物治疗基因表达提供理论指导。

 

在先前的研究中，Corey 博士和Bethany Janowski博士（西南医学中心的药理学助教，文章的高级作者之一）研究发现， RNA小片段序列可激发培养中的癌细胞中某个基因的活性。研究人员在实验室中使用自制的RNA片段调节基因的表达情况，这些自制的RNA片段可扰乱DNA周围的一些蛋白的活性，以此来控制基因的表达活性。

 

然而，到现在为止，还不清楚这些人工合成的RNA片段如何影响这些复合蛋白的活性。

 

最近的研究在癌细胞培养物中开展，西南医学中的研究小组发现一个意想不到的人工RNA作用的靶位。RNA在DNA的基因上定居，而是与另外一种细胞生产的RNA产物作用，这种RNA产物叫非编码RNA转录本。这种RNA在基因前部的启动子区域被发现。启动子区域，被激活时，在启动基因的表达过程中起重要作用。

 

研究人员发现人造的RNA序列与RNA转录本结合，接下来又接受一个蛋白，形成一个RNA－蛋白复合物。这整个RNA－蛋白复合物与启动子区域结合，一旦RNA－蛋白质复合物与启动子区域结合就能启动或是关闭基因的表达功能。

 

Janowski博士说，在基因启动子区域有RNA介入是一个全新的研究理论，有可能是一个重要的研究理论。基因启动子的相互作用对疾病的研究具有非凡的意义，我们的研究给基因的调节理论带来全新的视角。

 

但现在为止，很多科学家都相信蛋白可通过启动子单独调节基因的表达活性，但是Corey博士和Janowski博士的研究结果颠覆了先前的理论。

 

Corey说，自从我们清楚小RNA片段可结合蛋白来调节基因启动子，我们就认为更进一步的研究结果将证明我们研究的课题将是未来的科学研究主流领域。

 

使用人工合成的RNA可调节基因的表达，并在将来可用于人类疾病的治疗。Corey博士说，现在西南医学中心的人造RNA分子已经用于人类临床试验，这也将加快基因调节药物的发展步伐。

其他的研究者来自西南医学中心，有lead author ：Jacob Schwartz；学生助理：Scott Younger；研究合作伙伴：Ngoc-Bich Nguyen。来自University of Western Ontario and ISIS Pharmaceuticals的研究者也参与了本课题的研究。

 

研究项目有NIH国立卫生研究所和Welch基金提供经费赞助。

 

原文标题：UT Southwestern researchers identify new targets for RNAs that regulate genes

（生物通 张欢）