基因表达由许多称为微小RNA或miRNA的小RNA分子控制。然而,大多数miRNA的具体功能仍知之甚少。弗里德里希·米舍研究所(FMI)的研究人员与蠕虫合作,创建了一本关于miRNA在发育过程中动力学的百科全书,揭示了它们的调节机制
发表在《核酸研究》上的这一发现有助于我们更好地了解典型的发育过程,并可能揭示这些小分子在功能失调时是如何导致疾病的
通过结合和沉默编码蛋白质的特定RNA分子,miRNA调节基因表达。科学家们已经知道,miRNA的可控积累会影响它们在许多发育过程中的功能,但这些小RNA分子在发育过程中表达模式仍然很神秘为了解决这个问题,Groshans实验室的研究人员对秀丽隐杆线虫幼虫发育成成虫时150多种miRNA的表达进行了分析。Groshans说:“我们首先感到惊讶的是,我们看到了不同miRNA的动态行为。”
“通过了解这些miRNA中的一些在蠕虫中何时最丰富,我们可以开始预测它们控制的发育过程,然后探索这些过程。”
接下来,该团队使用数学建模来探索可以解释观察到的miRNA表达模式的机制。对于一种名为miR-235的miRNA,该模型预测,节律性产生和衰变的结合会导致动态表达模式的形成。实验证实了这一预测,并确定了一种对降解miR-235至关重要的蛋白质。
这种miRNA从蠕虫到昆虫再到哺乳动物都是保守的:在苍蝇中,它调节警觉和嗜睡的周期;在人类中,它参与致癌过程,即健康细胞转化为癌症细胞的过程
先前的研究表明,在其他物种中,miR-235也具有振荡表达模式。Groshans说:“有趣的是,尽管我们关注的是秀丽隐杆线虫,但一些一般的动力学似乎在其他生物体中得到了维持。”。“这支持了这样一种观点,即当我们考虑守恒时,我们不应该停留在分子上,还应该考虑它们的动态表达和调节模式。”
Provided by Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research
2024-09-15
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