中国农业大学Nature子刊发表miRNA研究新成果

　　

生物通报道  来自中国农业大学的研究人员在果蝇中证实，let-7 miRNA调控了调控周期介导的昼夜节律。这一研究发现发表在11月24日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

中国农业大学的赵章武（Zhangwu Zhao）教授是这篇论文的通讯作者。赵教授的主要研究方向包括昆虫生理生化和分子生物学，果蝇生物活动节律及睡眠的调控机理研究。

地球自转和公转所引起的自然环境的昼夜波动和季节变化，深刻地影响地球生物的生命活动。生物节律是生物最基本的特征之一，昼夜节律是生物生命过程中最多见的一类生物节律，从单细胞生物如真菌直至人类均表现昼夜纪律。早在17世纪，人们在可进行光合作用的植物中首先注意到昼夜节律现象，而深入研究昼夜节律的内在定时机制却是近几十年的事，这归功于分子生物学和遗传学的研究技术不断发展（延伸阅读：Cell封面文章：昼夜节律调控新机制）。

由于果蝇有遗传易操作性和经典的遗传杂交技术优势，果蝇成为昼夜节律研究最前沿的模式生物。理解昼夜节律分子基础的重大突破来自对果蝇的研究，科学家通过研究果蝇可以深刻地了解昼夜节律行为的分子、细胞和进化的基础。
 
miRNA是一类长度在19－24 个核苷酸(nt)左右的内源性非编码小分子单链RNA , 在进化过程中高度保守, 能通过与靶基因mRNA特异性的碱基互补配对, 引起靶基因mRNA的降解或者抑制其翻译, 在植物和动物的基因沉默中发挥显著作用。近年来，人们日益认识到miRNA介导的转录后调控是昼夜节律的一个重要组成元件。

Let-7是目前研究最为广泛的miRNA家族之一。通过转录后调控机制,let-7可以特异性结合到mRNA上,从而降解靶基因mRNA或抑制其翻译。以往的研究表明,let-7家族在干细胞与肿瘤干细胞中参与多种调控机制,在维持干细胞特性(stemness),即高增殖、低分化和自我更新能力的过程中起到重要调控作用。

在这篇文章中研究人员确定了，在果蝇中let-7复合物的组件miRNA let-7，是调控周期介导的昼夜节律的一个调控因子。在生物钟神经元(clock neuron)中let-7过表达可导致昼夜周期延长，删除let-7则会降低早上的活动高峰以及分子振荡。研究人员证实，Let-7通过抑制CLOCKWORK ORANGE (CWO)来调控了昼夜节律。与之相反，在表达cwo的细胞中上调cwo则可挽救let-7复合体过表达导致的表型。此外，他们还证实昼夜节律促前胸腺激素(PTTH)和CLOCK调控的20-OH蜕皮激素信号通过20-OH蜕皮激素受体促成了let-7的昼夜节律性表达。

新研究揭示出了一个与PTTH相关的调控周期，CLOCK的一个直接靶点，以及由PTTH驱动的miRNA let-7。 这些研究发现为研究人员探索昼夜节律的分子基础提供了一些重要的线索。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Regulation of Drosophila circadian rhythms by miRNA let-7 is mediated by a regulatory cycle

MicroRNA-mediated post-transcriptional regulations are increasingly recognized as important components of the circadian rhythm. Here we identify microRNA let-7, part of the Drosophila let-7-Complex, as a regulator of circadian rhythms mediated by a circadian regulatory cycle. Overexpression of let-7 in clock neurons lengthens circadian period and its deletion attenuates the morning activity peak as well as molecular oscillation……

作者简介：

赵章武  

2006.11-        中国农业大学农学院，教授，博导。
2005.3-2006.10. 美国佐治亚大学, 细胞生物学系Senior Research Scientist.
2002.7-2005.2.  美国内布拉斯加大学 林肯分校,生命科学院Research Assistant Professor
1997.10-2000.1. 中科院动物所副研究员，硕导。
1994.9-1997.9.  中科院动物所助理研究员。

教学工作昆虫的生长发育及控制；普通昆虫学

社会职务
1)中国昆虫学会理事(2012-至今)。2)中国睡眠研究会睡眠生理和药理专业委员会常务委员(2013-至今)。3)中国昆虫学会生理生化专业委员会常务委员(2007-至今)。4)农业虫鼠害综合治理国家重点实验室-学术委员会委员（2006-至今）。5)中科院上海生理生态研究所昆虫研究中心-学术委员会委员（2007-至今）。6)河北、内蒙、江西等省份“科技成果和项目”评审专家(2009-至今)。7)BMC Neuroscience、Archives of Insect Biochemistry and physiology、Insect Science、昆虫学报、生态学报等杂志评审专家。
 
研究方向
1．昆虫生理生化和分子生物学 2．果蝇生物活动节律及睡眠的调控机理研究