科学家发现一类全新RNA

科学家在老鼠睾丸中发现了一类全新的ＲＮＡ（核糖核酸），这一发现进一步拓宽了ＲＮＡ的研究范围。  

    据英国《自然》杂志网络版报道，美国冷泉港实验室的格雷格·汉农等科学家在对老鼠睾丸中的所有ＲＮＡ编目时，新发现这类ＲＮＡ。科学家说，这类ＲＮＡ比已发现的其他小ＲＮＡ，如微ＲＮＡ和短干涉ＲＮＡ等都要稍长。  

    科学家对从老鼠睾丸中提取出的ＰＩＷＩ蛋白质进行了分析，结果发现这种蛋白质上附着了新发现的ＲＮＡ。他们将这类新ＲＮＡ命名为“ＰＩＷＩ互动ＲＮＡ”（简称ｐｉＲＮＡｓ）。ＰＩＷＩ蛋白质通常在睾丸中得到表达，如果这种蛋白质不起作用，老鼠将无法产生正常的精子。  

    科学家们正在试图弄清这类新ＲＮＡ的确切作用。研究显示，斑马鱼、苍蝇体内以及人类睾丸中都存在类似的ＲＮＡ。由于老鼠需要ｐｉＲＮＡｓ和ＰＩＷＩ蛋白质来制造精子，科学家推测，ｐｉＲＮＡｓ和ＰＩＷＩ蛋白质能控制导致精子生成的一些重大变化，如减数分裂过程中使遗传物质减半的细胞分裂。  

    虽然目前还没有任何证据支持上述猜想，但研究人员指出，新型ＲＮＡ的发现拓宽了ＲＮＡ研究的领域。


两研究小组掀起小分子RNA研究新浪潮  

    来自冷泉港实验室（Cold Spring Harbor Laboratory）的Gregory Hannon研究小组和纽约洛克菲勒大学（Rockefeller University in New York）的Thomas Tuschl研究小组的研究人员发现了数千种不同的哺乳动物小分子RNA的一个新成员——piRNAs（Piwi-interacting），该种小RNA在小鼠精子发育中普遍存在，并起到了重要作用。这一研究成果公布在6月4日的《Nature》网络版。  

    两个小组发现大概90%的piRNA序列以尿嘧啶开始，与其它的小RNA分子的特点一样。Hannon和他的同事们在小鼠睾丸中发现了52,934种候选piRNAs，在人类中发现了52,099种，而在老鼠中发现了47,024种。在这些物种中，大部分piRNAs成簇形成相对少量的基因座（loci），小鼠中大约形成100个主要的基因簇。这种成簇现象表明大量的piRNA由长距离转录加工而成。  

    与microRNAs和siRNAs不一样，piRNAs来源于单链RNA前体（precursor）而不是双链RNA前体。Tuschl和他的同事们认为，与近亲老鼠的基因组比较，小鼠的piRNA序列保守性良好，但是与遗传距离较远的物种相比，保守性较差。尽管如此，大部分小鼠的piRNA簇能在人和老鼠染色体上相同的位置找到。“它们就好象是染色体上某类基因的划分地界线。这强有力的说明它们可能与染色体生物学有关。”Hannon说。  

    PiRNAs在人内出现的丰度比小鼠小，假设piRNAs的功能是识别互补的信使RNA，也许人的RNA结合蛋白则代替了一些piRNAs的功能。RNA结合蛋白是人类基因组中最大种类的蛋白之一。两个研究小组利用northern blotting分析发现piRNAs出现在小鼠的精子细胞中，尤其是在减数分离开始时大量积聚，在成熟的精子产物中消失。“我们仅能在人类和小鼠的睾丸中发现piRNAs，它们也许在卵子的发育过程中也有表达，”Tuschl说。  

    “在精子细胞的减数分裂结束前，我们发现了基因转录的爆发，而在基因转录爆发前有巨大的、迅速的piRNAs最终爆发。”  

    来自底特律韦恩州立大学的Stephen Krawetz说。“有趣的是会看到piRNAs是否参与转录的调节或者RNA的存储。”  

    将来的实验应该研究什么样的蛋白与Piwi-linked核蛋白复合体相联系，来弄明白piRNAs怎样与已知的过程联系，或者研究者们也想知道在Piwi基因敲除的动物中的piRNA表达情况。        （生物通：亚历）  


    来自冷泉港实验室（Cold Spring Harbor Laboratory）的Gregory Hannon研究小组和纽约洛克菲勒大学（Rockefeller University in New York）的Thomas Tuschl研究小组的研究人员发现了数千种不同的哺乳动物小分子RNA的一个新成员——piRNAs（Piwi-interacting），该种小RNA在小鼠精子发育中普遍存在，并起到了重要作用。这一研究成果公布在6月4日的《Nature》网络版。  

    自2000年RNA研究进展被Science杂志评为年度重大科技突破之后，2001年的RNAi，2002年的“Small RNA & RNAi”，以及2003年的小核糖核酸都相继在重大科技成就上榜上有名。RNA研究风声水起，就连在DNA的传递遗传物质和蛋白的执行功能这些“专长”方面也发现是由RNA最初具有的。  

    piRNA，即Piwi-interacting nucleotides，在之前的发育精子研究中就发现其对于合子的形成的复杂过程中势必可少的，但是它们的功能和起源仍然是不清楚的，洛克菲勒大学的Tuschl认为“如果piRNAs研究趋势与microRNAs相似的话，那么生物界将会由这些从事piRNA未知领域研究的科学家们带来一股研究新浪潮。”  

    研究人员主要的研究对象是来自无脊椎动物和小鼠中研究精子细胞发育过程中起重要作用的Piwi蛋白——这些蛋白分子组成了Argonaute家族蛋白的一个结构域，microRNA靶向Argonaute蛋白标志来使基因沉默。  

    两个研究小组都分别对能与小鼠睾丸组织包含Piwi蛋白的核蛋白复合体免疫共沉的RNA进行了纯化、克隆和测序。其中Tuschl和他的同事们的实验利用了Piwi蛋白的同源蛋白MILI蛋白，而冷泉港实验室的Gregory Hannon则利用MIWI进行实验。结果两个研究小组都在他们的免疫共沉淀试验中发现了21-23核苷酸长度的RNA分子。Hannon小组的Northern印迹分析显示这些单链RNA与Piwi相连，而不是与其它Argonaute蛋白相连。两个研究小组将这些RNA称作Piwi-interacting nucleotides或者piRNA，并且发现与MIWI相比，MILI与稍微小一点的piRNA相结合。