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Immunity:廈門大學生科院等發(fā)表miRNA研究新成果
畢業(yè)論文
來自美國著名的斯克利普斯研究院（ScrippsResearchInstitute）免疫學系，廈門大學生命科學學院細胞生物學與腫瘤細胞工程教育部重點實驗室（TheKeyLaboratoryoftheMinistryofEducationforCellBiologyandTumorCellEngineering），中科院上海研究院健康科學研究所，內布拉斯加州大學的研究人員發(fā)現(xiàn)Dicer1突變小鼠對于水皰性口炎病毒(Vesicularvirus,VSV)易感性增加，并且野生型等小鼠中并不會出現(xiàn)這種情況，這說明miR24和miR93的缺失也是Dicer1d/d細胞中VSB復制增多的原因之1。并進1步說明宿主miRNA與病毒的相互作用中扮演著重要的角色。
文章的通訊作者是來自斯克利普斯研究院，廈門大學生科院的特聘教授韓家淮，其研究領域是以L929和MCF-7細胞株為對象，采用逆轉錄病毒載體隨機插入基因失活的方法，通過TNF篩選獲得TNF抗性細胞株，從而得到與TNF誘導細胞凋亡相關的功能基因.分析這些基因在細胞凋亡通路的作用。
RNA沉默是存在于生物中的1種古老現(xiàn)象,是生物抵抗異常DNA(病毒、轉座因子和某些高重復的基因組序列)的保護機制,同時在生物發(fā)育過程中扮演著基因表達調控的角色，它可以通過降解RNA、抑制翻譯或修飾染色體等方式發(fā)揮作用。
RNA沉默存在兩種既有聯(lián)系又有區(qū)別的途徑:siRNA(smallinterferenceRNA)途徑和miRNA(microRNA)途徑。siRNA途徑是由dsRNA(double-strandedRNA)引發(fā)的,dsRNA被1種RNaseⅢ家族的內切核酸酶(RNA-inducedsilencingcomplex,Dicer)切割成21~26nt長的siRNA,通過siRNA指導形成RISC蛋白復合物(RNA-inducedsilencingcomplex)降解與siRNA序列互補的mRNA而引發(fā)RNA沉默。而miRNA途徑中miRNA是含量豐富的不編碼小RNA(21~24個核苷酸),由Dicer酶切割內源性表達的短發(fā)夾結構RNA(hairpinRNA,hpRNA)形成。miRNA同樣可以與蛋白因子形成RISC蛋白復合物,可以結合并切割特異的mRNA而引發(fā)RNA沉默。盡管引發(fā)沉默的來源不同,但siRNA和miRNA都參與構成結構相似的RISC,在作用方式上2者有很大的相似性。
雙鏈RNA之所以能引起物特異性基因抑制是由于能激活細胞內的Dicer的酶復合生物所致。Dicer是1類多結構域的RNA酶III樣蛋白，由核酸內切酸和解旋酶等組成，能識別異常雙鏈RNA并將其切割成短鏈RNA，這種短鏈RNA可以與進1步被激活的Dicer結合成RNA誘導的沉默復合物(RISC)。RISC通過Dicer中解旋酶的作用將雙鏈RNA變成兩個互補的單鏈RNA，然后單鏈RNA識別細胞內與其互補的靶RNA分子，并與之互補結合，這時Dicer中的核酸內切酶將RNA分子切斷，從而使靶RNA分子失去編碼蛋白質的功能。
植物、線蟲、動物和人的細胞中都存在無活性或低活性的Dicer，雙鏈RNA是其激活劑，因此人們利用合成的短雙鏈RNA在RNA水平上抑制特定基因活性，就產生了1種RNA干擾技術，發(fā)揮RNA干擾作用的短雙鏈RNA被稱為小干擾RNA。由于正常細胞內不存在雙鏈RNA，1旦出現(xiàn)雙鏈RNA，細胞內Dicer就會被激活，因此RNA干擾可以被認為是機體的1種防御機制。如果病毒感染導致單鏈病毒RNA進入細胞時，雖然不能直接激活Dicer，但可以激活細胞內存在的1種RNA依賴的RNA聚合酶，被激活的聚合酶以病毒RNA為模板合成互補RNA鏈，從而產生雙鏈RNA。因此異常單鏈RNA可以間接激活Dicer而啟動RNA干擾。
在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)帶有1個突變Dicer1等位基因的小鼠（Dicer1d/d）由于產生的miRNA受損，因此對水皰性口炎病毒(Vesicularstomatitisvirus,VSV)易感性增加。研究人員并沒有在野生型細胞，或任何Dicer1缺陷的干擾素介導的抗病毒應答中發(fā)現(xiàn)VSV基因組來源的siRNA，而宿主的miR24和miR93可以靶向病毒大型蛋白（Lprotein)），以及磷蛋白（Pprotein）基因，并且miR24和miR93的缺失也是Dicer1d/d細胞中VSB復制增多的原因之1。這些研究數據說明宿主miRNA與病毒的相互作用中扮演著重要的角色。
在今年的《Cell》，韓教授等人也發(fā)現(xiàn)了p38調節(jié)活化蛋白激酶（p38-regulated/activatedproteinkinase，PRAK）在腫瘤抑制以及ras引起的衰亡中的重要作用，這是發(fā)現(xiàn)的蛋白激酶在腫瘤抑制中的新作用，對于腫瘤發(fā)育信號傳導研究，以及細胞凋亡等引起的衰亡機制具有重要意義。
附：
韓家淮，廈門大學生命科學學院長江學者特聘教授。聘任崗位：生物化學與分子生物學。博士生導師。
個人簡介
1990.10-1992.3得克薩斯大學西南醫(yī)學中心博士后
1992.4-2001.11美國Scripps研究所副教授
2001.11至今，廈門大學生命科學學院特聘教授
研究領域(ResearchArea)
以L929和MCF-7細胞株為對象，采用逆轉錄病毒載體隨機插入基因失活的方法，通過TNF篩選獲得TNF抗性細胞株，從而得到與TNF誘導細胞凋亡相關的功能基因.分析這些基因在細胞凋亡通路的作用。
研究表明，人腫瘤內皮細胞的放射線抗性可能是由放射線激活促進內皮細胞成活的PI3K－Akt和MEK1/2-Erk1/2信號轉導通路所致。我們將使用RNAi方法和人內皮細胞特異性靶向的腺病毒載體，抑制MEK1和PI3K的表達，從而提高放射線療法的療效。
細胞生物學與腫瘤細胞工程教育部重點實驗室
細胞生物學與腫瘤細胞工程教育部重點實驗室于1999年9月28日被教育部批準為第1批重點實驗室。
實驗室現(xiàn)任主任為鮑仕登教授，副主任為田惠橋教授和吳喬研究員；現(xiàn)任學術委員會主任為翟中和院士,副主任為徐洵院士和周海夢教授。目前實驗室共有研究人員22人，其中教授（包括研究員）16人，副教授6人。實驗室辦公室主任1人，專職秘書1人。
在學校、學院的大力支持和學術委員會的精心指導下，實驗室以“開放、流動、聯(lián)合、競爭”為指導方針，立足自身實際，瞄準國際前沿，積極努力實現(xiàn)“培養(yǎng)高水平人才、產出高水平成果、創(chuàng)建高水平研究基地”的奮斗目標。
主要研究方向：
1，腫瘤相關基因與細胞信號轉導調控：
研究腫瘤細胞發(fā)生、發(fā)展和逆轉的分子機理；腫瘤和腫瘤抑制相關基因的分離、克隆和表達及其生物學功能；研究與腫瘤和腫瘤抑制相關蛋白的信號轉導及其調控功能，闡明這些蛋白在細胞生長、分化、凋亡和個體發(fā)育過程中的關鍵作用。
2，海洋生物細胞生物學：
研究海洋生物發(fā)育生物學和細胞生物學、酶學特征。進行海洋生物活性物質分離和純化、結構與毒理藥理的研究，發(fā)現(xiàn)結構新穎的活性物質，為開發(fā)新型藥物提供先導化合物。
3，重要經濟植物細胞分子生物學：
研究植物抗病、抗蟲和抗鹽基因的分離及轉化，轉基因植物培養(yǎng)的基因工程和植物體細胞雜交和性細胞雜交研究。開展植物生殖過程中性細胞發(fā)生、發(fā)育和受精過程的細胞生物學和分子生物學研究。
4，腫瘤診斷與治療新技術：
研究病毒感染與宿主應答、基因突變與免疫選擇、抗原刺激與免疫調節(jié)的相互作用。應用基因工程技術開發(fā)病毒檢測試劑盒。發(fā)展高靈敏的發(fā)光性分子診斷（包括基因診斷和免疫診斷）檢測技術和試劑。
2001-2003年發(fā)表的學術論文共156篇，承擔基金88項，獲得的研究經費共計2715.1萬元人民幣，3年來共獲各類獎項12項，國家2類新藥證書4項，申請專利25項，獲批6項。
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