中國科大在小干擾RNA領域獲進展

　　近日，中國科學技術大學生命科學學院及中國科學院分子細胞科學卓越創新中心教授光壽紅課題組在小干擾RNA領域取得突破性進展，研究成果以RdRP-synthesized antisense ribosomal siRNAs silence pre-rRNA via the nuclear RNAi pathway 為題發表在2月6日的國際期刊《自然-結構與分子細胞》 (Nature Structural and Molecular Biology)上。

　　長期以來，小片段的核糖體RNA一直被研究人員認為是非特異性降解產物，而被當作垃圾序列忽視，對其生物學發生過程和調控機制知之甚少。作者在進行遺傳篩選抑制內源性小干擾RNA產生的相關因子時，發現反義核糖體小干擾RNA (antisense ribosomal siRNA, risiRNA)在一些突變體中，如susi-1(ceDis3L2)基因突變體，顯著積累。通過高通量測序、生化及遺傳雜交實驗發現，risiRNA屬于一類新的內源性小干擾RNA，其5’端有三個磷酸基團，3’端為羥基。risiRNA由RNA依賴的RNA聚合酶合成。risiRNA的生物學作用是抑制核糖體RNA的表達，其分子機制是通過誘導細胞核內Argonaute蛋白NRDE-3由細胞質轉移至核仁中來抑制rRNA前體表達。risiRNA的表達受環境調控，其在正常生長的野生型線蟲體內的含量很低。經過環境脅迫刺激后，其含量顯著增加，并同時導致NRDE-3轉移到核仁中。通過高通量測序核糖體RNA的3’末端發現，在突變體及環境脅迫處理過的線蟲體內3’端寡聚鳥嘧啶化修飾的26S rRNA顯著積累。對線蟲直接顯微注射3’端寡聚鳥嘧啶化修飾的26S rRNA同樣可以誘導risiRNA的產生。更有意思的是，線蟲susi-1(ceDis3L2)的突變在人類的珀爾曼綜合癥患者中也發生了相同位置氨基酸的突變。因此該研究證明了risiRNA是一類新的可被調控的小干擾RNA，對于維持環境脅迫條件下的核糖體rRNA穩態有著重要意義，并為治療人類的珀爾曼綜合癥提供了新的方向。