利用单分子分析 “看到” RNAi
锐博生物
在RNAi过程中,siRNA会识别mRNA上的靶点区域,并引导AGO等多种蛋白在该区域组成一个沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC),在该区域的特殊位点将mRNA切开,造成mRNA降解,但这个靶点识别、切割及释放的具体过程及分子机制并不清晰。
7月2日发布的Molecular Cell中,来自东京大学和第三军医大学的研究者利用单分子成像分析技术,成功地解析了RISC的工作过程。
实验结果表明,在RNAi最初的识别阶段,RISC主要依靠siRNA 5’ seed region来识别mRNA靶点区域,5’ seed region突变会大大提高RISC靶点识别时间,而3’ supplementary region则主要负责阻止RISC进入剪切状态,可能与避免siRNA产生脱靶效应有关。
在RISC结合到mRNA靶点区域后,则有可能基于siRNA 5’ seed region和3’ supplementary region内序列GC含量差别产生两种剪切释放形式:若5’ seed region中GC含量相对较高,RISC会将mRNA剪切位点至3’端片段释放。
保留mRNA与siRNA的3’端supplementary region的配对状态,若3’ supplementary region中GC含量相对较高,RISC则会将mRNA剪切位点至5’端片段释放,保留mRNA与siRNA的5’端seed region的配对状态。
单分子分析判断RISC剪切形式
荧光能量共振转移(Fluorescence Resonance Energy Transfer,FRET)是距离很近的两个荧光分子间产生的一种能量转移现象。
当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠,并且两个分子的距离在10nm范围以内时,就会发生一种非放射性的能量转移,即FRET现象,使得供体的荧光强度比它单独存在时要低的多(荧光猝灭),而受体发射的荧光却大大增强(敏化荧光)。