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Immunity: 厦门大学生科院等发表miRNA研究新成果

2015-04-23 01:00 毕业

    来自美国著名的斯克利普斯研究院（Scripps  Research  Institute）免疫学系，厦门大学生命科学学院细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室（The  Key  Laboratory  of  the  Ministry  of  Education  for  Cell  Biology  and  Tumor  Cell  Engineering），中科院上海研究院健康科学研究所，内布拉斯加州大学的研究人员发现Dicer1突变小鼠对于水疱性口炎病毒(Vesicular  virus,VSV)易感性增加，并且野生型等小鼠中并不会出现这种情况，这说明miR24和miR93的缺失也是Dicer1d/d  细胞中VSB复制增多的原因之1。并进1步说明宿主miRNA与病毒的相互作用中扮演着重要的角色。  

    文章的通讯作者是来自斯克利普斯研究院，厦门大学生科院的特聘教授韩家淮，其研究领域是以L929和MCF-7细胞株为对象，采用逆转录病毒载体随机插入基因失活的方法，通过TNF筛选获得TNF抗性细胞株，从而得到与TNF诱导细胞凋亡相关的功能基因.分析这些基因在细胞凋亡通路的作用。   

    RNA沉默是存在于生物中的1种古老现象,  是生物抵抗异常DNA(病毒、转座因子和某些高重复的基因组序列)的保护机制,  同时在生物发育过程中扮演着基因表达调控的角色，它可以通过降解RNA、抑制翻译或修饰染色体等方式发挥作用。

    RNA沉默存在两种既有联系又有区别的途径:  siRNA(small  interference  RNA)途径和miRNA(microRNA)途径。siRNA途径是由dsRNA(double-stranded  RNA)引发的,  dsRNA被1种RNaseⅢ家族的内切核酸酶(RNA-  induced  silencing  complex,  Dicer)切割成21~26  nt长的siRNA,  通过siRNA指导形成RISC蛋白复合物(RNA-induced  silencing  complex)降解与siRNA序列互补的mRNA而引发RNA沉默。而miRNA途径中miRNA是含量丰富的不编码小RNA(21~24个核苷酸),  由Dicer酶切割内源性表达的短发夹结构RNA(hairpin  RNA,  hpRNA)形成。miRNA同样可以与蛋白因子形成RISC蛋白复合物,  可以结合并切割特异的mRNA而引发RNA沉默。尽管引发沉默的来源不同,  但siRNA  和miRNA  都参与构成结构相似的RISC,  在作用方式上2者有很大的相似性。    

    双链RNA之所以能引起物特异性基因抑制是由于能激活细胞内的Dicer的酶复合生物所致。Dicer是1类多结构域的RNA酶III样蛋白，由核酸内切酸和解旋酶等组成，能识别异常双链RNA并将其切割成短链RNA，这种短链RNA可以与进1步被激活的Dicer结合成RNA诱导的沉默复合物(RISC)。RISC通过Dicer中解旋酶的作用将双链RNA变成两个互补的单链RNA，然后单链RNA识别细胞内与其互补的靶RNA分子，并与之互补结合，这时Dicer中的核酸内切酶将RNA分子切断，从而使靶RNA分子失去编码蛋白质的功能。 （科教范文网http://fw.nseac.com）

    植物、线虫、动物和人的细胞中都存在无活性或低活性的Dicer，双链RNA是其激活剂，因此人们利用合成的短双链RNA在RNA水平上抑制特定基因活性，就产生了1种RNA干扰技术，发挥RNA干扰作用的短双链RNA被称为小干扰RNA。由于正常细胞内不存在双链RNA，1旦出现双链RNA，细胞内Dicer就会被激活，因此RNA干扰可以被认为是机体的1种防御机制。如果病毒感染导致单链病毒RNA进入细胞时，虽然不能直接激活Dicer，但可以激活细胞内存在的1种RNA依赖的RNA聚合酶，被激活的聚合酶以病毒RNA为模板合成互补RNA链，从而产生双链RNA。因此异常单链RNA可以间接激活Dicer而启动RNA干扰。

   在这篇文章中，研究人员发现带有1个突变Dicer1等位基因的小鼠（Dicer1d/d）由于产生的miRNA受损，因此对水疱性口炎病毒(Vesicular  stomatitis  virus,VSV)易感性增加。研究人员并没有在野生型细胞，或任何Dicer1缺陷的干扰素介导的抗病毒应答中发现VSV基因组来源的siRNA，而宿主的miR24和miR93可以靶向病毒大型蛋白（L  protein)），以及磷蛋白（P  protein）基因，并且miR24和miR93的缺失也是Dicer1d/d  细胞中VSB复制增多的原因之1。这些研究数据说明宿主miRNA与病毒的相互作用中扮演着重要的角色。

    在今年的《Cell》，韩教授等人也发现了p38调节活化蛋白激酶（p38-regulated/activated  protein  kinase，PRAK）在肿瘤抑制以及ras引起的衰亡中的重要作用，这是发现的蛋白激酶在肿瘤抑制中的新作用，对于肿瘤发育信号传导研究，以及细胞凋亡等引起的衰亡机制具有重要意义。 

                  附：

        韩家淮，厦门大学生命科学学院长江学者特聘教授。聘任岗位：生物化学与分子生物学。博士生导师。   

          个人简介  

                        　　1990.10-1992.3  得克萨斯大学西南医学中心博士后  

                        　　1992.4-2001.11  美国  Scripps  研究所副教授  

                        　　2001.11  至今，厦门大学生命科学学院特聘教授  

研究领域  (Research  Area)  

　　以L929和MCF-7细胞株为对象，采用逆转录病毒载体随机插入基因失活的方法，通过TNF筛选获得TNF抗性细胞株，从而得到与TNF诱导细胞凋亡相关的功能基因.分析这些基因在细胞凋亡通路的作用。  

　　研究表明，人肿瘤内皮细胞的放射线抗性可能是由放射线激活促进内皮细胞成活的PI3K－Akt和MEK1/2-Erk1/2信号转导通路所致。我们将使用RNAi方法和人内皮细胞特异性靶向的腺病毒载体，抑制MEK1  和  PI3K的表达，从而提高放射线疗法的疗效。   

        细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室  

        细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室于  1999年9月28日被教育部批准为第1批重点实验室。

        实验室现任主任为鲍仕登教授，副主任为田惠桥教授和吴乔研究员；现任学术委员会主任为翟中和院士,副主任为徐洵院士和周海梦教授。目前实验室共有研究人员22人，其中教授（包括研究员）16人，副教授6人。实验室办公室主任1人，专职秘书1人。  

（科教作文网 zw.nseac.com整理）

        在学校、学院的大力支持和学术委员会的精心指导下，实验室以“开放、流动、联合、竞争”为指导方针，立足自身实际，瞄准国际前沿，积极努力实现“培养高水平人才、产出高水平成果、创建高水平研究基地”的奋斗目标。

主要研究方向  ：  

1  ，肿瘤相关基因与细胞信号转导调控  ：  

        研究肿瘤细胞发生、发展和逆转的分子机理；肿瘤和肿瘤抑制相关基因的分离、克隆和表达及其生物学功能；研究与肿瘤和肿瘤抑制相关蛋白的信号转导及其调控功能，阐明这些蛋白在细胞生长、分化、凋亡和个体发育过程中的关键作用。  

2，  海洋生物细胞生物学  ：  

        研究海洋生物发育生物学和细胞生物学、酶学特征。进行海洋生物活性物质分离和纯化、结构与毒理药理的研究，发现结构新颖的活性物质，为开发新型药物提供先导化合物。

3，  重要经济植物细胞分子生物学  ：  

        研究植物抗病、抗虫和抗盐基因的分离及转化，转基因植物培养的基因工程和植物体细胞杂交和性细胞杂交研究。开展植物生殖过程中性细胞发生、发育和受精过程的细胞生物学和分子生物学研究。  

4，  肿瘤诊断与治疗新技术  ：  

        研究病毒感染与宿主应答、基因突变与免疫选择、抗原刺激与免疫调节的相互作用。应用基因工程技术开发病毒检测试剂盒。发展高灵敏的发光性分子诊断（包括基因诊断和免疫诊断）检测技术和试剂。

（转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）

        2001-2003年发表的学术共156篇，承担基金88项，获得的研究经费共计2715.1万元人民币，3年来共获各类奖项12项，国家2类新药证书4项，申请专利25项，获批6项。