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基金 | 可以点亮标书的2015年miRNA最新研究机制
2015年的国自然基金获批项目中,有关miRNA的研究共获得了高达4000万的赞助。虽然大家感觉miRNA在风头上日渐被lncRNA所压制,但是今年有关miRNA的亮点研究依旧层出不穷,各大领域都有所涉及。大家不妨好好借鉴一下,也许会给您2016年标书的申请带来一些灵光一闪的好idea!
1 抗艾滋新星——miR-29
想要抗艾滋,那不得从剿灭艾滋病毒下手么?如果能在感染刚刚开始发展的关键时刻,限制艾滋病病毒的复制那就完美了!这就是科学家们发现IL-21的神奇功效,它能够启动免疫系统,增加miRNA-29的表达,在一个早期时间窗内,阻止HIV-1病毒的复制,此时病毒集中在一个位置,还尚未开始扩散到整个身体,为整个疾病的治疗带来了无限希望(这当然也提示潜在的艾滋高危人群一定要尽早做HIV检查)。
参考文献:IL-21 induces antiviral microRNA-29 in CD4 T cells to limit HIV-1 infection
2干细胞衰老,与miRNA-132息息相关
科学家们发现,随着年龄的增大,造血干细胞(HSCs)中会富集miR-212/132基因簇(Mirc19)在自噬过程中可以调控HSC的自我更新、功能和存活,在小鼠骨髓强行表达miR-132,会使HSC快速循环并消耗。删除小鼠的Mirc19会影响HSC的循环(cycling)、功能和生存。同时发现在衰老的HSC中miR-132可以靶向FOXO3(又是一个明星分子啊),在老化的造血干细胞中缓冲其表达,造血功能大不如前,说明Mirc19对干细胞功能的调控作用是通过FOXO3来实现的。
参考文献:The MicroRNA-132 and MicroRNA-212 Cluster Regulates Hematopoietic Stem Cell Maintenance and Survival with Age by Buffering FOXO3 Expression
3掌控β细胞生死的miR-200 family
胰腺胰岛素分泌的β细胞相继死亡是I型糖尿病和II型糖尿病的一个共同点,然而直到现在人们都还不清楚究竟是什么导致了β细胞死亡。现在科学家们可能破解了其中的奥秘,发现了掌控这些胰岛素分泌细胞停止发挥功能的一些新机制:大量过表达miR-200触发了这些细胞死亡。
参考文献:The microRNA-200 family regulates pancreatic beta cell survival in type 2 diabetes
4表观遗传:属于miRNAs的高水平标记
我们知道miRNAs的功能非常强大,对于发育、健康和包括癌症在内的疾病都起着非常重要的作用。那细胞是如何识别和挑选出那些编码microRNAs的发夹环的呢?答案就是高水平的表观遗传标记——甲基化!
科学家们发现,几乎所有类型未加工microRNAs都有这个甲基化化学基团标签,预示着它与这些分子密切相关的通用标志。为了验证甲基标记的重要性,科学家们减少了起到加标记作用的基因METTL3的表达,发现未加工初级microRNAs累积,表明METTL3的对于这一过程非常重要。进一步的细胞水平及其他研究中,他们发现甲基标签使初级microRNAs加工更加高效。
参考文献:N6-methyladenosine marks primary microRNAs for processing
5神经疾病:miR-137竟可以影响突触处神经递质释放
造成脑功能故障,导致精神分裂症发病的领域中,miRNAs也来插了一脚。科学家们发现在此类疾病患者的成纤维细胞的重编程神经元中,miRNA-137的表达增多。这与一些突触前缺陷、突触可塑性受损和认知功能障碍有关联。
进一步的研究发现,miR-137的功能获得与突触前目标基因Cplx1、Syt1下调有关,导致了受损的囊泡释放。在体内,miR-137的功能获得导致突触囊泡池分布异常,苔藓纤维长期势差受损,大脑依赖于海马体的学习和记忆功能下降。再表达Syt1可以部分恢复突触可塑性,说明miR-137通过调控Syt1的表达起作用。这此前从未有人证实过miRNAs可以影响突触处神经递质释放的机制。
参考文献:The schizophrenia risk gene product miR-137 alters presynaptic plasticity
6miRNA-122,遇到饼干(丙肝病毒)咋就造反了
谁能想到丙肝病毒竟然可以起到miRNA海绵的作用,进而在感染肝细胞中造成基因活性扭曲呢?这个一见丙肝病毒就捣乱的miRNA是miRNA-122,只在肝细胞中生成,通常情况下它还是比较安守本分的,肝细胞利用它来调控自身一些基因的表达。
但是丙肝病毒一来形势就被扭转了,一旦进入到肝细胞内,丙型肝炎病毒就必须结合miRNA-122以建立持续的感染。这种互作带来了意想不到的后果:通过结合miRNA-122,病毒发挥像海绵一样的作用,吸收了这些调控基因的分子,miR-122与内源性mRNA的结合受到抑制,mRNA de-repression了,整个细胞都不好了。
参考文献:Hepatitis C Virus RNA Functionally Sequesters miR-122
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