首度发现在细胞间游走的miRNA

【字体: 时间:2010年04月23日 来源:生物通

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  近日,一项新的研究表明miRNA可以从一个细胞移动到另一个细胞,更大规模地输送影响基因表达的信号。这项研究是由多个研究机构共同完成的,包括芬兰赫尔辛基大学、瑞典乌普萨拉大学、美国杜克大学、Boyce Thompson植物研究院、康奈尔大学等。文章发表在4月21日的《Nature》在线版上。

  

众所周知,microRNA(miRNA)是基因表达的调节剂。很多miRNA 可以通过与靶基因mRNA 3′UTR 区不完全或完全互补地结合, 抑制靶基因翻译或介导mRNA的降解, 进而在细胞、组织或个体水平上影响生物体的生长发育, 并参与多种疾病过程。然而,miRNA的功能绝非仅限于此。近日,一项新的研究表明miRNA可以从一个细胞移动到另一个细胞,更大规模地输送影响基因表达的信号。

这项研究是由多个研究机构共同完成的,包括芬兰赫尔辛基大学、瑞典乌普萨拉大学、美国杜克大学、Boyce Thompson植物研究院、康奈尔大学等。文章发表在4月21日的《Nature》在线版上。

研究人员是在研究拟南芥根部发育的详细情况时获得了这一发现。尽管他们尚未确切地知道miRNA如何运输,但是这种迁移让miRNA在发育过程中扮演了重要角色。这样,miRNA就继激素、蛋白及其它小RNA之后,成为另一类移动的分子,实现了器官发育过程中细胞之间的重要通讯。

文章的通讯作者,杜克大学基因组科学与政策研究院的Philip Benfey博士表示:“据我们所知,这是第一个确凿的证据,证明miRNA可从一个细胞移动到另一个细胞。”

通过之前的研究,Benfey的研究小组发现拟南芥根部的两种蛋白(Scarecrow和Short-root)之间存在复杂的相互作用。这些蛋白相互作用并约束,以组装成细胞的防水层,最终让植物精确控制它们需要吸收多少水和营养。

研究人员现在了解到,Short-root从内层维管束的细胞中移出到防水的内皮层,激活Scarecrow。这两个转录因子一起激活miRNA,即MIR165a和166b。这些miRNA然后返回到维管细胞中,降解另一种名为Phabulosa的转录因子及沿途的其它调控因子。

美国NIH国立医学科学研究院的Susan Haynes认为,Benfey博士及他的同事证明了两种基因调控模式如何相互作用,以确保根部组织的正确成型。“这项研究就细胞如何交流位置信息,以安排组织和器官发育的复杂过程提供了重要信息。”

这个发现能普遍应用到植物生物学以及其它领域,甚至是医学。动物中的miRNA也可能在细胞之间移动,在人类组织的发育过程中建立起调节领域。(生物通 余亮)

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Cell signalling by microRNA165/6 directs gene dose-dependent root cell fate

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