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编号:139176
Cell:解析人类微处理器工作原理
http://www.100md.com 2016年7月12日 Cell 2016.07.12
     来自韩国基础科学研究所(IBS)RNA研究中心和首尔国立大学生物科学学院的一个科学小组的一项研究报告称发现了称作为DROSHA-DGCR8复合体的微处理器(Microprocessor)精确确定包含miRNA的初级转录物的切割位点,确保忠实启动microRNA生物合成的分子机制。

    这项研究发表在5月28日《细胞》(Cell)杂志上,研究结果将推动RNA干扰技术在基础研究和人类治疗中的各种新应用。

    MicroRNAs(miRNAs)在包括干细胞分化和肿瘤发生等广泛的细胞过程中发挥至关重要的作用。它们的沉默机制取决于它们在miRNA生物合成过程中获得的序列。这一过程是在细胞核中由微处理器——催化亚基DROSHA和辅因子DGCR8构成的复合物所引发,这一微处理器切割了包含miRNA序列的初始转录物(pri-miRNAs)。研究者认为,这一pri-miRNA加工步骤决定了miRNAs的序列以及它们的作用,因此了解微处理器精确加工pri-miRNAs的机制具有非常重要的意义。

    现在,这一研究小组发现微处理器包含一个DROSHA和两个DGCR8分子。她们还揭示出了DROSHA扮演的一个重要而令人惊讶的角色:充当了“分子标尺”。DROSHA可以识别pri-miRNA较低一端的ssRNA-dsRNA的接合点(junction),测量离接合点大约11个碱基对的距离,找到精确的切割位点。研究人员还发现DROSHA特异地识别了定位在接合点下端的UG模体(motif),使得它能够更特异性地与pri-miRNAs互作。超越以往的认识,她们发现DGCR8具有三个不同功能的组成部分:尾巴稳定了DROSHA,主体通过招募pri-miRNA提高了加工效率,头部通过识别pri-miRNA的上游元件包括顶端UCG模体确保了加工的精确度。

    论文整合了各种生物化学、生物物理学和生物信息学数据,并提出了当前的模型:微处理器的功能性组件与pri-miRNA上的顺式作用元件互作确保了准确加工。这让研究人员全面了解了微处理器对具有不同序列和结构特征的各种pri-miRNA底物以不同的方式起作用的机制,澄清了十年来关于pri-miRNA加工机制的争议。

    《医学科学报》 (第22期 第5版 国际期刊), http://www.100md.com