RNAi专家新文章解析靶标基因

【字体: 时间:2009年11月12日 来源:生物通

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  毕业于南京农业大学的戚益军博士主要的研究方向是RNA干扰,其实验室主要通过综合遗传学,分子生物学和生物化学的方法,以拟南芥和衣藻为模式生物,研究中RNAi的作用机理和功能。

  

生物通报道:毕业于南京农业大学的戚益军博士主要的研究方向是RNA干扰,其实验室主要通过综合遗传学,分子生物学和生物化学的方法,以拟南芥和衣藻为模式生物,研究中RNAi的作用机理和功能。

近期其研究小组获得了水稻中microRNA (miRNA)效应复合体的重要研究进展:报道水稻中microRNA (miRNA)效应复合体的生化特性,并在基因组水平系统分析了受miRNA调控的靶标基因,这一研究成果发表在《The Plant Cell》杂志上,题为“水稻microRNA的效应复合体和靶标”。

miRNAs是一类在真核生物中广泛存在的,可以调控靶标基因表达的非编码RNAs。miRNAs通过与Argonaute蛋白结合后形成基因沉默效应复合体,切割靶标mRNA或抑制其翻译。水稻(Orzya_sativa)编码四个Argonaute1同源基因(AGO1a, AGO1b, AGO1c, and AGO1d)。

研究人员利用RNAi方法同时敲除了水稻的四个AGO1基因,发现转基因植株具有复杂的发育表型,并且许多miRNAs的靶标基因表达量上升。作者纯化了其中三个AGO1复合体,AGO1a,AGO1b,和AGO1c。研究发现这三个AGO1蛋白都具有切割mRNA的活性,并且它们都对U 起始的小分子RNA具有偏好性。作者进一步克隆了与AGO1结合的小分子RNAs并进行高通量测序,发现AGO1s主要结合已知的miRNAs,而且大部分miRNAs均匀地分配到每一个AGO1中,表明这些AGO1s具有功能上的冗余性。

同时,这一研究还发现了一部分miRNAs只进入其中某一个或某两个AGO1蛋白,说明这些AGO1s在功能上也具有一定的特异性。本研究还对水稻MiRNAs的标靶基因进行了全基因组水平的分析和验证,发现这些目标靶基因编码包括参与重要发育的转录因子和参与其它各种生理过程的蛋白,揭示了miRNAs在水稻生长发育过程中发挥着非常重要而广泛的作用。

附:

戚益军 博士
北京生命科学研究所研究员
E-mail:qiyijun@nibs.ac.cn

2001
浙江大学分子生物学博士学位

1995
南京农业大学植物病理学学士学位

工作经历
2006-present
北京生命科学研究所研究员

2004-2006
美国冷泉港实验室博士后

2001-2004
美国俄亥俄州立大学博士后

研究概述:

RNA干扰 (RNA interference, RNAi) 是真核生物中的一种普遍现象,它在很多不同的生物过程中起到非常重要的作用。这些过程包括发育调控,抵抗病毒侵染,以及染色质修饰。RNAi的重要特征包括Dicer切割产生小分子RNA和RNA诱导的沉默结合体 (RNA-induced silencing complex, RISC) 的形成。RISC可以导致转录或转录后水平的基因沉默。在植物中存在多种RNAi通路,这包括siRNA介导的转录后水平的基因沉默,miRNA介导的切割或翻译抑制和转录水平的基因沉默。转录水平的基因沉默通常与染色质的修饰(DNA和histone的甲基化)紧密相关。

我们实验室综合遗传学,分子生物学和生物化学的方法,以拟南芥和衣藻为模式生物,研究中RNAi的作用机理和功能。我们的兴趣包括RISC的形成,小分子RNA如何识别和导致同源染色质的修饰,RNAi组分如何在不同通路中特异化,以及小分子RNA在拟南芥和衣藻生长发育过程中的作用。

RNAi的发现不但拓宽了本实验室对RNA在基因表达中调控作用的了解,同时给我们提供了研究基因功能的强大工具。我们实验室也对RNAi在植物功能基因组中的应用有兴趣。
 

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