中科院上海药物所任进研究组发现非编码MiRNA全新分子调控机制

452359357

2016年3月国际期刊《BBA-Gene Regulatory Mechanisms》在线发表中国科学院上海药物研究所药物安全评价研究中心任进研究组发现非编码MiRNA具有双重调控作用的全新分子机制的研究成果。评委给予了高度评价：MiRNA的双重调控作用机制的发现，极具创新性，并且实验结果充分、确实可信，MiRNA这一全新调控机制将对RNA生物学研究领域产生重大影响。
; m/ A4 p5 B$ A7 W/ f
% i4 \( U! R7 q6 N) [: y" c, a+ tmicrornAs(MiRNAs)是近年来RNA生物学领域中的重大发现。它是一类平均长度只有22个核苷酸的小分子非编码RNA。在人类中表达的MiRNA 有一千多种，人体中60%的基因都可能被其调节。MiRNA 对靶基因的调节参与了个体发育、细胞分化与增殖、凋亡等一系列生物学过程，在肿瘤、代谢紊乱等人类疾病的产生和发展过程中起到了重要的作用，但其作用机制仍不十分清楚。长期以来人们一直认为MiRNA调控靶基因的作用机制只有在转录后水平才能抑制靶基因的表达，进而实现对靶基因的调控作用。& Z1 {  `' X+ Q( K
. G8 V! {( x, j& _. I! [: u
苗玲玲副研究员在研究员任进等的指导下，经过多年努力首次发现非编码miRNA具有双重调控作用的全新分子机制，即具有广泛基因表达调控作用的非编码MiRNA分子，不但能够在转录后水平抑制基因表达，而且在转录水平也发挥了抑制作用。6 S7 |( I( O- t) a  F
- p) j4 n/ ^0 s8 k* C
这种双重调控的全新作用方式与单一的转录后调节相比能够发挥更有效的调控作用，体现了生物体内基因表达调控网络的有效性。同时基于这个机制，寻找与肿瘤耐药密切相关的一系列MiRNAs，进行深入的机制与功能方面的研究，申请了4项专利，其中1项申请了15个国家PCT国际专利。并进一步针对这些MiRNAs，探索性建立了系列早期筛选、体内外表达和优化的新技术、新方法和新模型的研究体系，应用于先导和候选MiRNAs的筛选。+ \% K% S+ m( v

2 u) N) \0 W) D* S* d随着小核酸类分子作用机制研究的逐渐深入，将极大促进基础研究向临床转化，带来药物研发的新机遇。包括新机制、新作用和新靶点已经成为国际上对于疾病的个体化治疗和药物研发的新热点。' {8 S* o+ F! i! [7 H2 ^
* V' }# L, {3 {
中科院上海药物所任进研究组发现非编码MiRNA全新分子调控机制
# w- h+ ]4 k1 |# h4 z! _2 ^( Y5 [. f' U+ f  j6 g* }9 V# \

/ b4 v2 L1 E& E: D( Q* e+ g% G6 v, F非编码MiRNA全新分子调控机制4 I3 q* j* A. U# Y( j

5 `& _9 O. D) J8 o1 V! p原文链接：
) o$ f) G& S. t; B) b- G( Z* j1 U2 K9 `2 g: b6 a9 m
A dual inhibition: microRNA-552 suppresses both transcription and translation of cytochrome P450 2E1
% |5 f- b7 J$ q+ i! u) y' F  f, ^0 r; O5 A
原文摘要：
; Y8 i  O8 O2 _7 d. f
$ ~% a8 R; r/ l" pMicroRNAs (miRNAs) can direct post-transcriptional or transcriptional gene silencing. Here, we report that miR-552 is in the nucleus and cytosol and inhibits human cytochrome P450 (CYP) 2E1 expression at both transcriptional and post-transcriptional levels. MiR-552 via its non-seed sequence forms hybrids with a loop hairpin of the cruciform structure in CYP2E1 promoter region to inhibit SMARCE1 and RNA polymerase II binding to the promoter and CYP2E1 transcription. Expressing SMARCE1 reverses the inhibitory effects of miR-552 on CYP2E1 mRNA expression. MiR-552 with mutations in non-seed region losses its transcriptional, but retains its post-transcriptional repression to CYP2E1. In contrast, mutation in miR-552 seed sequence suppresses its inhibitory effects on CYP2E1 expression at protein, but not at mRNA, levels. Our results suggest that miR-552 is a miRNA with a dual inhibitory ability at transcriptional and post-transcriptional levels leading to an effective inhibition.
' o+ l* |% U8 A0 ^2 F5 ]3 O3 G8 m5 G# x8 \, Y# L$ i
doi:10.1016/j.bbagrm.2016.02.016
* z* l" Y" O+ S6 T# {4 u2 o