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上海士鋒為您介紹:ADAR1酶在RNA編輯和RNAi中的新機制

來源:上海士鋒生物科技有限公司   2013年05月08日 06:57  
ADAR1在RNA Editing與RNAi中的作用
ADAR1在RNA Editing與RNAi中的作用

作用于RNA的腺苷脫氨酶(Adenosine deaminases acting on RNA, ADARs)參與了RNA編輯,特別是將雙鏈RNA中腺苷殘基轉化為肌酐的過程。

在這項研究中,研究人員深入了解了RNA編輯的機制與RNA干擾(RNAi)機制的相互作用,并發現ADAR1可以與Dicer酶通過蛋白質-蛋白質相互作用形成復合物。更重要的是,ADAR1可以增加前體microRNA(pre-microRNA/pre-miRNA)被Dicer酶切割的zui大速率(Vmax),并能促進miRNA裝載到RNA誘導沉默復合物上,這是ADAR1在miRNA加工和RNAi機制中的作用的新發現。ADAR1在RNA編輯和RNAi中的功能是不同的,這主要是通過分別形成ADAR1/ADAR1同源二聚體或者Dicer酶/ADAR1異源二聚體復合物來實現的。如預期的相同,miRNA的表達能夠全面地被ADAR1/老鼠胚胎抑制,這個過程反過來可以改變它們的目的基因的表達,并且可能對它們的胚胎致死表型起作用。

相關知識:

RNA編輯(RNA editing):是指在mRNA水平上改變遺傳信息的過程。具體說來,指基因轉錄產生的mRNA分子中,由于核苷酸的缺失,插入或置換,基因轉錄物的序列不與基因編碼序列互補,使翻譯生成的蛋白質的氨基酸組成,不同于基因序列中的編碼信息現象。

RNA干擾(RNA interference, RNAi):是指在進化過程中高度保守的、由雙鏈RNA(double-stranded RNA,dsRNA)誘發的、同源mRNA特異性降解的現象。

Dicer酶:是RNase III家族中特異識別雙鏈RNA的一員,它能以一種ATP依賴的方式逐步切割由外源導入或者由轉基因,病毒感染等各種方式引入的雙鏈RNA, Dicer將dsRNA切割成多個具有特定長度和結構的小片段RNA(大約21~23 bp),即siRNAsiRNA在細胞內RNA解旋酶的作用下解鏈成正義鏈和反義鏈,繼之由反義siRNA再與體內一些酶(包括內切酶、外切酶、解旋酶等)結合形成RNA誘導的沉默復合物(RNA-induced silencing complex,RISC)。RISC與外源性基因表達的mRNA的同源區進行特異性結合,RISC具有核酸酶的功能,在結合部位切割mRNA,切割位點即是與siRNA中反義鏈互補結合的兩端。被切割后的斷裂mRNA隨即降解,從而誘發宿主細胞針對這些mRNA的降解反應。siRNA不僅能引導RISC切割同源單鏈mRNA,而且可作為引物與靶RNA結合并在RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRP)作用下合成更多新的dsRNA,新合成的dsRNA再由Dicer切割產生大量的次級siRNA,從而使RNAi的作用進一步放大,zui終將靶mRNA*降解。

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