nature

当前位置: Nature » 基因&基因组学 » 正文

Nature子刊:中国科学大学单革研究组发现灵长类保守非编码RNA进化的新功能

摘要 : 2016年10月3日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Structural & Molecular Biology》杂志上在线发表了中国科技大学生命学院单革教授实验组的一篇研究论文,研究发现一个保守的非编码RNA在灵长类中进化出新的功能。

 2016年10月3日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Structural & Molecular Biology》杂志上在线发表了中国科技大学生命学院单革教授实验组的一篇研究论文,研究发现一个保守的非编码RNA在灵长类中进化出新的功能。博士生胡珊珊和硕士王小林为论文共同第一作者,单革教授为论文通讯作者。

本次研究报导了单革实验室发现并命名了的一个从裂殖酵母到人均具有的长链非编码RNA,5S-OT。因此,5S-OT可能是目前已知的最古老的由RNA聚合酶II转录产生的长链非编码RNA。进一步的研究表明,此长链非编码RNA在哺乳动物(文章中以小鼠及人的细胞为研究对象)中可以在其被转录产生的染色质原位(in cis)调控另一个非编码RNA,即5S核糖体RNA(5S rRNA)的转录。5S rRNA实际上是由另一个RNA聚合酶,即RNA聚合酶III转录产生的。因此5S-OT以in cis的作用方式介导了5S rDNA基因组位点RNA聚合酶II 和RNA聚合酶III转录活性的协同。

非常有意思的是,在高级灵长类和人类当中,5S-OT RNA获取了调控多个基因可变剪切的新功能。在高级灵长类和人类中,5S-OT中插入了一个反义Alu序列,并因此同时产生了一个多嘧啶(polypyrimidine-tract, Py)位点。Alu是一种灵长类特异的基因组短重复序列,而人类基因组DNA中约10%的序列为Alu的正向或反向序列。随后在人细胞中的研究发现,人类5S-OT RNA可以通过其Py位点招募参与pre-mRNA剪切的蛋白质U2AF65,进而通过5S-OT RNA中的反向Alu序列与靶标pre-mRNA当中的正向Alu序列的互补配对、将U2AF65蛋白带到受其调控的pre-mRNA上。非灵长类动物的5S-OT RNA不具有Py位点、不与U2AF65蛋白有相互作用、因而不能调控相应物种中的mRNA可变剪切。

该发现一个直接的应用是可以利用人类5S-OT RNA的这一调控机理、通过人工设计的、针对特定基因序列的“改装版”5S-OT来调控特定基因的剪切。在文章中、把人5S-OT RNA中的反义Alu序列换为与特定基因pre-mRNA互补的序列、即可调控该基因的可变剪切。很多人类疾病与基因剪切异常相关、未来有可能以这一发现为基础发展出生物技术来“纠正”基因的可变剪切。

原文链接:

Insertion of an Alu element in an lncRNA leads to primate specific modulation of alternative splicing

原文摘要:

Noncoding RNAs, mobile elements, and alternative splicing are all critical for the regulation of gene expression. Here we show that a conserved noncoding RNA acquires a new function due to the insertion of a mobile element. We identified a noncoding RNA, termed 5S-OT, which is transcribed from 5S rDNA loci in eukaryotes including fission yeast and mammals. 5S-OT plays a cis role in regulating the transcription of 5S rRNA in mice and humans. In the anthropoidea suborder of primates, an antisense Alu element has been inserted at the 5S-OT locus. We found that in human cells, 5S-OT regulates alternative splicing of multiple genes in trans via Alu/anti-Alu pairing with target genes and by interacting with the splicing factor U2AF65. This trans effect of 5S-OT in splicing might be exploited in biotechnological applications.

来源: Nature Structural & Molecular 浏览次数:0

热门文章TOP

RSS订阅 - 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容: - 网站地图
网站联系电话:020-87540820 备案号:粤ICP备11050685号-8 增值电信业务经营许可证:粤B2-20120479
©2011-2015 生物帮 All rights reserved.