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Immunity:廈門大學(xué)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(xué)系，廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院細胞生物學(xué)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(xué)研究所，內(nèi)布拉斯加州大學(xué)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(fù)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(xué)生科院的特聘教授韓家淮，其研究領(lǐng)域是以L929和MCF-7細胞株為對象，采用逆轉(zhuǎn)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(dǎo)細胞凋亡相關(guān)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(zhuǎn)座因子和某些高重復(fù)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(diào)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(nèi)切核酸酶(RNA-inducedsilencingcomplex,Dicer)切割成21~26nt長的siRNA,通過siRNA指導(dǎo)形成RISC蛋白復(fù)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(nèi)源性表達的短發(fā)夾結(jié)構(gòu)RNA(hairpinRNA,hpRNA)形成。miRNA同樣可以與蛋白因子形成RISC蛋白復(fù)合物,可以結(jié)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(gòu)成結(jié)構(gòu)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(nèi)的Dicer的酶復(fù)合生物所致。Dicer是1類多結(jié)構(gòu)域的RNA酶III樣蛋白，由核酸內(nèi)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(jié)合成RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)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(nèi)與其互補的靶RNA分子，并與之互補結(jié)合，這時Dicer中的核酸內(nèi)切酶將RNA分子切斷，從而使靶RNA分子失去編碼蛋白質(zhì)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(chǎn)生了1種RNA干擾技術(shù)，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(nèi)不存在雙鏈RNA，1旦出現(xiàn)雙鏈RNA，細胞內(nèi)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(dǎo)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)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(dǎo)的抗病毒應(yīng)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(fù)制增多的原因之1。這些研究數(shù)據(jù)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(diào)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(dǎo)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(xué)生命科學(xué)學(xué)院長江學(xué)者特聘教授。聘任崗位：生物化學(xué)與分子生物學(xué)。博士生導(dǎo)師。
個人簡介
1990.10-1992.3得克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)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(xué)生命科學(xué)學(xué)院特聘教授
研究領(lǐng)域(ResearchArea)
以L929和MCF-7細胞株為對象，采用逆轉(zhuǎn)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(dǎo)細胞凋亡相關(guān)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(nèi)皮細胞的放射線抗性可能是由放射線激活促進內(nèi)皮細胞成活的PI3K－Akt和MEK1/2-Erk1/2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路所致。我們將使用RNAi方法和人內(nèi)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(xué)與腫瘤細胞工程教育部重點實驗室
細胞生物學(xué)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(zhǔn)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(xué)術(shù)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(xué)校、學(xué)院的大力支持和學(xué)術(shù)委員會的精心指導(dǎo)下，實驗室以“開放、流動、聯(lián)合、競爭”為指導(dǎo)方針，立足自身實際，瞄準(zhǔn)國際前沿，積極努力實現(xiàn)“培養(yǎng)高水平人才、產(chǎn)出高水平成果、創(chuàng)建高水平研究基地”的奮斗目標(biāo)。
主要研究方向：
1，腫瘤相關(guān)基因與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控：
研究腫瘤細胞發(fā)生、發(fā)展和逆轉(zhuǎn)的分子機理；腫瘤和腫瘤抑制相關(guān)基因的分離、克隆和表達及其生物學(xué)功能；研究與腫瘤和腫瘤抑制相關(guān)蛋白的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及其調(diào)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(guān)鍵作用。
2，海洋生物細胞生物學(xué)：
研究海洋生物發(fā)育生物學(xué)和細胞生物學(xué)、酶學(xué)特征。進行海洋生物活性物質(zhì)分離和純化、結(jié)構(gòu)與毒理藥理的研究，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎的活性物質(zhì)，為開發(fā)新型藥物提供先導(dǎo)化合物。
3，重要經(jīng)濟植物細胞分子生物學(xué)：
研究植物抗病、抗蟲和抗鹽基因的分離及轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)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(xué)和分子生物學(xué)研究。
4，腫瘤診斷與治療新技術(shù)：
研究病毒感染與宿主應(yīng)答、基因突變與免疫選擇、抗原刺激與免疫調(diào)節(jié)的相互作用。應(yīng)用基因工程技術(shù)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(shù)和試劑。
2001-2003年發(fā)表的學(xué)術(shù)論文共156篇，承擔(dān)基金88項，獲得的研究經(jīng)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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