科技大学研究人员揭开miRNA生物发生中长期寻求的非经典切割机制
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微小 RNA (miRNA) 是微小的 RNA 分子,在調節基因活性方面起著至關重要的作用。它們有助于控制各種生物過程,例如細胞生長、發育和免疫。近年來,科學家們一直在對 miRNA 進行廣泛研究,以更好地了解它們的功能及其產生所涉及的機制。現在,科技大學(科大)的科學家們在分子生物學方面取得了突破性發現,揭示了微處理器(MP,DROSHADGCR8 復合體)復合體的非典型切割機制,該復合體負責在人類和其他器官中產生 miRNA通過處理初級 miRNA 轉錄物 (primiRNAs) 來處理動物。
動物體內的微處理器復合體于 2004 年被發現,此后,許多研究小組對其產生 miRNA 的分子機制進行了廣泛研究。這些研究共同構建了這種酶的分子機制模型,稱為典型的 primiRNA 加工機制。然而,這種機制只能解釋該酶如何切割動物中的許多 primiRNA。由于動物中的 primiRNA 在結構和序列上高度多樣化,這種機制無法解釋很大一部分 primiRNA 是如何被加工的。
非規范的 primiRNA 加工機制被發現并發表在著名的《分子細胞》雜志上,它解決了分子生物學中長達 20 年的關于動物中眾多 primiRNA 裂解的謎團,并補充了先前已知的規范機制。簡而言之,這一發現揭示了我們的細胞產生 miRNA 的一種新方式,這可能對我們理解基因調控、細胞過程和動物 miRNA 生物發生途徑的進化具有重要意義。
科技大學研究的主要發現包括:
細胞在動物體內產生 miRNA 的新方式的發現和全面表征,解決了分子生物學中長期存在的謎團。
決定MP切割效率和準確性的DRES的鑒定,為檢驗其他類似酶是否也含有RNA識別位點開辟了一個新的研究方向。
有證據表明非經典 miRNA 產生機制在各種動物物種中是保守的,在線蟲和C. briggsae 等蠕蟲的 miRNA 生物合成中具有重要作用。
對 MP 如何在動物體內切割許多短莖 primiRNA 的解釋,表明 MP 復合物具有更廣泛的細胞功能。
發現 MP 復合物在 miRNA 生物發生中的非規范切割機制對未來的分子生物學研究具有深遠的影響。這種機制的鑒定開辟了新的研究途徑,并擴展了我們對動物 miRNA 生物發生調控景觀的理解。
最重要的影響之一是有可能發現更多種類的動物 MP 復合物底物。以前,規范機制無法解釋某些 primiRNA 的加工過程。現在,借助非規范機制,研究人員可以重新評估以前無法解釋或被忽視的 RNA 底物。這可能導致識別新的 primiRNA 和其他由非規范機制專門處理的 RNA 底物。
另一個含義在于有可能揭示 MP 復合體在動物體內的新功能。由于非規范機制可以處理短莖 primiRNA,這表明 MP 復合物具有更廣泛的細胞作用。這可能會導致發現以前未知的基因調控和細胞過程中的作用,例如發育、分化和免疫。
最后,通過證明非經典機制在各種動物物種中的保守性,特別是在線蟲和C. briggsae等蠕蟲中,本研究強調了該機制的進化意義。未來的研究可以更深入地研究規范和非規范機制的進化方面,闡明動物 miRNA 生物發生途徑的發展和多樣化。
總之,miRNA 生物發生中非規范機制的發現開辟了新的研究可能性,并擴展了我們對 miRNA 產生的分子機制的理解。這為分子生物學的未來發現鋪平了道路,從而更好地了解基因調控、細胞過程和動物 miRNA 生物發生途徑的進化。
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總結
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