Cell：人类三分之一基因由小RNA调控

美国Bartel和Burge实验室预测人类基因组中大约有三分之一负责蛋白质合成的基因是由一类miRNA控制的。这一推断表明，RNA在细胞机制中所起的作用远超出先前的认识。

 

　　最早人们认为，基因研究中最重要的对象是DNA和蛋白质，而RNA只起到传送DNA信息的作用。但到2000年，科学家在线虫幼虫体内发现了一类由20多个核苷酸组成的单链微小RNA，并将其命名为miRNA。此后，科学家又发现了miRNA调控基因的功能，但小RNA起如此大的作用还是首次发现。

 

　　在2005年1月14日发表于美国《Cell》杂志的论文中，怀特黑德生物医学研究所的本杰明·刘易斯等研究人员说，小RNA能通过阻断蛋白质合成的方式调控基因表达。他们借助一个计算模型来确定小RNA和对应的基因，发现了miRNA控制很大一部分生命功能的证据。

 

　　研究人员比较了人类和狗、鸡、鼠的基因组，对这几个物种共有的蛋白质合成基因与miRNA寻求对应关系。结果发现，尽管这几个物种在3.1亿年前就开始“分家”各自进化，但它们基因组中受miRNA调控的基因都占三分之一左右，而且这些基因在进化过程中都得以保存而未发生变化。刘易斯说，随着更多的基因组数据发布以及实验技术的进步，还可能发现更多的基因是由小RNA调控的。

 

　　基因合成蛋白质的过程，需要由信使RNA来传递信息，作为蛋白质合成的“模板”。而miRNA能粘附在特定的信使RNA上，使其不能再参与这一过程，从而减少蛋白质合成的数量。在这次研究中，科学家还确定了miRNA和信使RNA上各有哪些部分对上述进程具有决定性的影响。

 

　　研究人员说，新发现可能有助于RNA在医药领域的应用，比如RNA干扰技术，就是以人工合成的miRNA来阻断特定基因的表达，在癌症和一些遗传病的治疗中将大有前途。详情请查阅英文文献Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets.

 

abstract: We predict regulatory targets of vertebrate microRNAs (miRNAs) by identifying mRNAs with conserved complementarity to the seed (nucleotides 2-7) of the miRNA. An overrepresentation of conserved adenosines flanking the seed complementary sites in mRNAs indicates that primary sequence determinants can supplement base pairing to specify miRNA target recognition. In a four-genome analysis of 3' UTRs, approximately 13,000 regulatory relationships were detected above the estimate of false-positive predictions, thereby implicating as miRNA targets more than 5300 human genes, which represented 30% of our gene set. Targeting was also detected in open reading frames. In sum, well over one third of human genes appear to be conserved miRNA targets.

 

 

Reference List

 

1. Lewis,B.P., Burge,C.B. & Bartel,D.P. Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets. Cell 120 , 15-20 (2005).