长期记忆形成所需的神秘RNA

2016-08-22 10:25 来源:网友分享

  2016年08月21日讯 在2013年,科学家发现了一种特殊的RNA--extracoding RNA(ecRNAs)。这些RNA不编码蛋白质,但它们的序列与蛋白编码区的序列有重叠。作为越来越多的调节因子的另一位成员,ecRNAs可结合并阻止沉默基因的酶--很可能是它们重叠的那些酶。

  阿拉巴马大学伯明翰分校的Jeremy Day和他的同事们,研究DNA甲基化在认知和脑疾病中的作用,发现了一个谜题的一些线索:当DNA甲基转移酶--添加甲基标签来沉默基因的酶家族,存在于整个细胞核的时候,大脑是如何控制甲基化的?相关研究结果发表在《Nature Communication》。

  Day的研究小组靶定了来自Fos的一个ecRNA,Fos是一个著名的基因,它编码的蛋白质,可标记最近在大脑中活跃的细胞。缺乏Fos的啮齿类动物会出现记忆障碍。并且,这一新研究指出,缺失Fos ecRNA的大鼠也会如此。

  Day说:“令人惊讶的是,我们可以靶定大脑中的一个ecRNA,并找到这种强大的行为表型。这是第一次证明,大脑中一个长链非编码RNA,对动物的行为具有这种影响。”

  这项新研究开展了大量的工作,只是为了确定Fos ecRNA,因为基因组的非编码区没有被很好地注释为编码区,特别是在大鼠中。

  Day说,但是随后实验干扰特定非编码RNA功能的步骤很简单,在脑健康和疾病中至关重要的其他ecRNAs,也可以使用这些方法进行探析。事实上,这项研究在更广泛的层面上发现,这些ecRNAs存在于神经元的基因组中,并来自于蛋白质编码相对物--响应神经活性并与疾病有关。

  Fos ecRNA是如何起作用的呢?Day说:“为了只阻断这个基因的甲基化,它必须以某种方式逗留。”他的团队使用几种互补的方法--包括单分子荧光原位杂交(FISH),正在探索这个问题。他们也可以使用CRISPR -Display,人为地将ecRNA靶定到该基因的一个特定点,以研究它的功能。

  Day不仅是对Fos ecRNA的机制研究感兴趣,而且他还想知道,ecRNAs一般是如何产生的。许多蛋白质编码基因是由RNA聚合酶II制造的,但不是ecRNAs。同时,研究人员也想知道,一个ecRNAs分子(其中包含茎环的结构)的形状,是否以及如何与其功能相关。

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