Cell封面：4篇文章聚焦基因调控新假说

　　

生物通报道  哈佛大学医学院的著名癌症遗传学家Pier Paolo Pandolfi在今年7月Cell杂志上发表了一篇题为“A ceRNA Hypothesis: The Rosetta Stone of a Hidden RNA Language?”的文章，引起了科学界的高度关注。

在这篇文章中Pandolfi等人提出了ceRNA（competing endogenous RNA，竞争性内源RNA）调控基因表达的假说，认为这种ceRNA活性能形成一种大规模转录调控网络，扩大人类基因组中的功能性遗传信息。并通过miRNAs应答元件，作为mRNAs转录假基因，以及长链非编码RNAs相互“交流”的新语言。Pandolfi等人还认为ceRNA活性也在病理条件，比如癌症中扮演了重要角色，这对于解开一些癌症研究之谜具有非常重要的意义。

近日来自哈佛医学院，哥伦比亚大学和罗马第一大学的三个研究小组从多个方面对Pandolfi的基因调控假说进行了验证，4篇研究论文同期发布最新出版（10月14日）的《Cell》杂志上，并被选为封面故事。

Coding-Independent Regulation of the Tumor Suppressor PTEN by Competing Endogenous mRNAs

在这篇文章中哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心的研究人员以关键肿瘤抑制因子PTEN为研究对象检验了Pandolfi的基因调控假说。研究人员采用实验检测结合计算分析的方法鉴别出了候选的ceRNAs，并证实这些ceRNAs可以miRNA依赖的方式调控细胞内PTEN 和 P-Akt蛋白水平。尤其值得关注的是，研究人员发现在癌症中编码这些PTEN ceRNAs的基因发生了缺失，表明它们具有重要的肿瘤抑制功能。

An Extensive MicroRNA-Mediated Network of RNA-RNA Interactions Regulates Established Oncogenic Pathways in Glioblastoma

在这篇文章中，来自格伦比亚大学的研究人员基于基因表达数据及配对的miRNA图谱绘制出了恶性胶质瘤细胞中由超过248,000种miRNA介导的大型RNA互作网络。其中有超过7000种基因编码RNA以借助miRNA的方式发生了相互作用。生化分析结果表明这些ceRNA互作对与癌症相关的基因起着重要的调控作用。

In Vivo Identification of Tumor- Suppressive PTEN ceRNAs in an Oncogenic BRAF-Induced Mouse Model of Melanoma

在这篇文章中，来自哈佛医学院的研究人员利用一种“睡美人”转座子插入诱变的黑色素模型小鼠筛查出了几个假定PTEN ceRNAs，并对这些假定PTEN ceRNAs进行了功能验证。研究人员发现其中的PTEN ceRNA ZEB2以一种miRNA依赖的方式调控了PTEN蛋白水平。PTEN ceRNA ZEB2缺失可导致PI3K/AKT信号激活，促使细胞发生转化，诱导肿瘤发生。

A Long Noncoding RNA Controls Muscle Differentiation by Functioning as a Competing Endogenous RNA

在这篇文章中，来自罗马第一大学的研究人员证实一种在成肌细胞分化过程中特异性表达的胞质长链非编码RNA—— linc-MD1可发挥ceRNA活性，通过miR-133 和 miR-135实现对肌肉特异性基因的转录调控因子MAML1 和 MEF2C的表达调控。linc-MD1的表达抑制可导致成肌细胞分化延迟，与杜氏肌营养不良症的发病密切相关。这一研究表明ceRNA网络在肌细胞分化过程中发挥了极其重要的作用。

（生物通：何嫱）