“中国青年女科学家奖”得主最新发表Cell文章

【字体: 时间:2017年05月08日 来源:生物通

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  陈玲玲研究组发表了题为“SLERT Regulates DDX21 Rings Associated with Pol I Transcription”的文章,报告了一种能增强pre-rRNA转录的特殊lncRNA,并揭示了一种通过SLERT lncRNA对核糖体生物发生进行调控的作用机制。这一研究成果公布在最新一期(5月4日)Cell杂志上。

  

生物通报道:今年的“中国青年女科学家奖”已经揭晓,来自中科院生化与细胞所陈玲玲研究员等十位年轻女科技工作者从111个单位提名的216位有效候选人中脱颖而出,被授予“中国青年女科学家奖”。其中陈玲玲研究员长期从事人类基因组中的“暗物质”——长非编码RNA(IncRNA)研究,探索它们在正常生命活动中的关键作用,以及与疾病小胖威利症,癌症等发生的关联。

近期陈玲玲研究组发表了题为“SLERT Regulates DDX21 Rings Associated with Pol I Transcription”的文章,报告了一种能增强pre-rRNA转录的特殊lncRNA,并揭示了一种通过SLERT lncRNA对核糖体生物发生进行调控的作用机制。这一研究成果公布在最新一期(5月4日)Cell杂志上。

长非编码RNAs (lncRNAs) 是一类庞大的RNA家族,包含多种多样的分子形式,并且以多种方式参与基因表达调控。很多lncRNAs像信使RNA (mRNAs)一样,由RNA聚合酶II转录,经过剪接加工,形成具有5’端m7G帽子和3’端poly(A)尾巴的成熟RNAs。但是与mRNAs不同的是,mRNAs大多数在加工成熟的过程中被转运到细胞浆中然后被翻译成蛋白质,而很多lncRNAs则需要定位在细胞核内特殊的位置来发挥其调控功能,但是目前关于决定lncRNAs特殊的细胞核内定位的分子机制尚不清楚。

陈玲玲研究组此前曾揭示了细胞核亚结构小体调控mRNA核滞留的机制,同时也提出了lncRNAs发生细胞核滞留以及特殊核定位的几种可能分子机制。在最新这项研究中,研究人员报告了一种特殊的lncRNA,能增强pre-rRNA转录,研究人员将其命名为SLERT(a box H/ACA small nucleolar RNA (snoRNA)-ended lncRNA)。

其中snoRNA是存在于核仁或Cajal bodies的一类重要的RNA分子,与细胞核小RNA(snRNA)和核糖体RNA(rRNA)的加工修饰过程有关。大部分snoRNA是由基因内含子区编码的,往往一个snoRNA对应于一个内含子。snoRNA分为两大类:Box C/D snoRNAs和Box H/ACA snoRNAs。Box C/D snoRNAs包含四个蛋白:Fibrillarin (Fib)、Nop56、Nop58和15.5k。当一个内含子包含了两个snoRNA基因序列的时候就可能会形成Sno-lncRNAs,这类lncRNA没有5’加帽和3’加Poly(A)

SLERT在其生物发生和易位到核仁的过程中需要box H/ACA snoRNAs,研究人员发现如果删除SLERT基因,会损伤pre-rRNA转移,以及rRNA的生成,导致肿瘤发生的减少。从分子机制上来说,SLERT是通过一个143-nt非snoRNA序列,与DEAD-box RNA解旋酶DDX21发生相互作用。

研究人员通过超分辨率图像发现DDX21能形成围绕多个Pol I复合物的环状结构,抑制pre-rRNA 转录。并且如果结合上SLERT,DDX21环就会发生松动,引发DDX21对Pol I转录的抑制作用。

这一研究结果揭示了一种通过SLERT lncRNA对核糖体生物发生进行调控的作用机制,也指出了其对DDX21环状排列影响Pol I复合物的新调节作用。

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(生物通:万纹)

作者简介:
陈玲玲
****/研究员

简历:
2009年2月毕业于美国University of Connecticut Health Center 获得生物医学博士学位,并同时获得商学院工商管理学硕士学位。同年5月作为独立PI获得 Connecticut Stem Cell Seed Award研究经费资助,受聘于University of Connecticut Stem Cell Institute 从事博士后研究,并于2010年5月起任助理教授。主要从事RNA编辑和长非编码RNA对基因表达调控和干细胞命运决定的分子机制研究。现任上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员,研究组长。

研究方向:长非编码RNA和干细胞

人类基因组测序计划发现多于98%的转录基因组序列为非编码RNA(ncRNA)。这些ncRNA包括人们所熟知的housekeepingncRNA(如tRNAs, rRNAs和snRNAs等)、小RNA(如miRNAs和piRNAs等),以及上万条长非编码RNA(lncRNA,>200nt)。最近几年来的研究表明lncRNAs广泛参与一系列细胞的重要功能调控,包括细胞核亚结构的形成、基因表达的遗传与表观遗传调控等。
我们实验室主要研究哺乳动物细胞中lncRNAs的功能调控,包括新类型lncRNA分子的发掘、其加工成熟机制、以及它们在转录、染色体、细胞核亚结构和干细胞干性维持等方面的调控功能研究。未来五年,我们主要研究以下内容:
1、通过转录组测序和计算生物学手段结合的方法,发掘和鉴定人类基因组中的新类型lncRNA分子
2、利用分子生物学、细胞生物学和生物化学的手段,研究新lncRNA分子在基因表达调控中的作用机制
3、采用基因组编辑和活细胞成像等技术手段,研究lncRNA在细胞核亚结构和染色体维持和调控过程中的功能
4、以hESCs的多功能潜能性维持和分化为模型,研究lncRNA对人源胚胎干细胞的命运决定的调控
研究获得成果,不仅能够丰富我们对lncRNAs在哺乳细胞基因组功能和机制的认识,也为hESCs的多功能性维持和命运改变提供一个全新水平的调控。

原文标题:

SLERT Regulates DDX21 Rings Associated with Pol I Transcription

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