RNA分子由DNA轉錄而成，在蛋白質生產方面發(fā)揮著*的作用。然而，植物或動物體內由大約22個核苷酸組成的短RNA分子——microRNAs（miRNA），則不會編碼蛋白質。它們作為基因調控因子發(fā)揮作用，影響了從發(fā)育到生理機能再到應激反應的大部分生物學過程。
MiRNAs存在于幾乎每一個細胞中，并且每一個miRNA的靶標有上百種之多，它們可以抑制或沉默這些靶基因的表達。現在我們還不夠了解的是miRNA抑制靶基因表達的過程。
現在，一個由加州大學的遺傳學們領導的研究團隊以擬南芥為研究對象，證明了miRNAs對靶基因表達的抑制發(fā)生在內質網（ER）上。
研究的Xuemei Chen教授說：“我們的研究表明了ER是miRNA介導的翻譯抑制發(fā)生的地方。為了理解miRNAs是如何抑制靶基因表達的，我們首先需要知道m(xù)iRNA作用在細胞的什么位置。直到現在都沒有人知道膜對于miRNA的活性很關鍵。”我們的研究表明，一個膜內在蛋白AMP1是miRNA成功抑制靶基因所必需的。因為動物中也有AMP1的同源物，因此我們在植物中得到的這一發(fā)現有著更廣泛的影響。這項研究的結果被發(fā)布在Cell雜志上。
簡單地說，DNA制造RNA，接著RNA制造蛋白質。具體來說，RNA編碼遺傳信息，這些信息可以被“翻譯”成蛋白質的氨基酸序列。但是非編碼RNAs是不會被翻譯成蛋白質的，現在越來越多的發(fā)現表明非編碼RNAs參與了許多生物學過程。MiRNAs是非編碼RNA中的一種，它的主要功能是下調靶基因的表達。
自miRNAs被發(fā)現以來已有大約20年的時間，現在關于miRNAs的研究已經大大增加了。對于疾病來說，如果一些基因的表達上調或下調了，miRNA可以用于改變這些基因的表達，從而對抗疾病，因此顯示出了一定的治療潛力。
我們知道，miRNAs以兩種主要方式調控基因的表達：一是使靶RNAs不穩(wěn)定，導致它們的降解；二是不影響靶RNAs的穩(wěn)定性，只是阻止它們翻譯成蛋白質，即發(fā)揮翻譯抑制作用。翻譯抑制的zui終結果是基因不表達，只是我們還不是太清楚miRNAs如何引起了靶基因的翻譯抑制。
“我們非常驚訝的發(fā)現，ER是miRNAs翻譯抑制所必需的。”Chen說，“這一新知識能加快我們對基因沉默機理的認識。基本上，現在我們知道到哪里去觀察——ER，并且我們懷疑粗糙ER參與了這個過程。”
Chen解釋說，ER有2種類型：粗糙和光滑。粗糙ER合成和包裝蛋白質，看起來是崎嶇不平的；光滑ER負責脂質合成和蛋白分泌。ER蛋白質AMP1錨定在粗糙ER上。
她說：“我們實驗室已經研究AMP1很多年了，也是這種蛋白質把我們的注意力引到了ER上。首先，我們認識到，AMP1參與了miRNA介導的翻譯抑制。其次，因為我們知道AMP1位于粗糙ER上，所以我們把焦點轉移到了這種細胞器上。”下一步，她的實驗室將破解miRNA介導的翻譯抑制機制。他們還將調查miRNA是如何被招募到ER上的。
