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miRNA对线粒体中蛋白翻译系统调控的新模式

7月31日,国际著名期刊Cell报道了关于肌肉细胞分化过程中miRNA对线粒体中蛋白翻译系统调控的最新研究成果,我公司首席科学家张翼博士参与了该项目的关键指导。

线粒体作为能量工厂,是细胞中最重要的细胞器之一。线粒体DNA(Mitochondrial DNA, mtDNA)编码多个与氧化磷酸化有关的多肽,但关于mtDNA转录调控机制还不清楚。

MicroRNAs (miRNAs)是一类长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,通常情况下,它能与mRNA的特定位点结合,在胞浆中导致mRNA的降解或抑制蛋白质的合成。近年也有研究表明, miRNAs在特定细胞环境中也能促进基因转录与表达,如血浆饥饿细胞。

线粒体是一种存在于大多数真核细胞中的半自主细胞器,它通过氧化磷酸化合成ATP,为细胞的活动提供了能量。除了为细胞供能外,线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。

miRNAs的表达具有明显的组织特异性和发育阶段特异性。在这篇文章中,研究人员发现了一种在肌生长过程中特异性诱导表达的miRNA——miR-1,它能有效地进入到线粒体中,并出乎意料地刺激了线粒体基因组编码的特异性转录物翻译。

他们发现这种正效应需要特异性的miR:mRNA碱基配对和Ago2,并通过CLIP-seq技术证实了Ago2对线粒体基因表达发挥直接作用。在胞质中,miR-1与Ago2和GW182家族蛋白组成的RNA沉默复合体,抑制靶基因转录。但是,当肌细胞处于生长或分化等特殊时期,需要额外的能量供给,miR-1就会同Ago2蛋白一起,进入到线粒体基质中,但GW182家族蛋白则无法一同进入,且由于mtDNA所转录的mRNA没有5’帽子结构,在线粒体内miR-1-Ago2复合体不再是抑制基因转录,它会结合到ND1、COX1等基因的mRNA上,增强它们的翻译能力。

Category: 公司动态2014年9月26日
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武汉生命之美科技有限公司成立于2010年7月,是一家专注于将高通量测序技术(NGS)转化为科学发现和产业应用的生物高科技企业。生命之美使用新一代测序技术和RNA-蛋白质互作的科学技术优势,短短数年时间,就成长为一个拥有强大实验室和科研实力的合作平台。生命之美不但已经与各高校、研究所的实验室一起合作science,也启动了与普通大众一起science的模式,希望以健康产品服务每一名个体。生命之美为爱和梦想而来,它期待着与中国、一带一路各国乃至全球的伙伴们一起做一个前所未有的科学梦:用科学祝福全球!

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    2020年10月26日
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