反义RNA充当生物钟调节者

达特茅斯大学医学院研究生物钟的遗传学家为探究一种特殊形式的RNA－－反义RNA阻断蛋白质编码基因的信息的作用打开了另一扇窗户。

    他们发现反义RNA似乎调节着驱动模式生物－－链孢霉24小时昼夜循环的生物钟中的核心定时基因。链孢霉另一广为人知的名字是面包霉。这项研究的结果发表在2月27日期的《自然》上，作者为达特茅斯大学的教授Jennifer Loros 博士和Jay C. Dunlap博士，以及达特茅斯的前博士后研究人员Susan K. Crosthwaite，和Cas Kramer，二者现同在英国曼彻斯特大学任教。

    结构为单链核苷酸序列的信使RNA（Messenger RNA,mRNA），被称为“正义”，因为它能被破译，合成基因产物，也就是蛋白质。象DNA一样，mRNA也能形成双链结构，其另一条链的碱基序列与第一条链互补。第二条链被称为反义链，因为它的碱基序列是“正义”信息的相反信息。当mRNA形成含有一条反义链的双链结构时，信息的翻译就会被关闭，正义链因而也就不再能够被破译，形成蛋白质产物。

    随着科学家识别出越来越多的反义RNA，他们开始意识到这些RNA可能对多种过程都有影响。最近的发现，发现了反义RNA与生物钟定时机制之间一个出人意料的联系，作者在文章中写道。在研究链孢霉孢子发育时，Dunlap 和Loros分离出形成大多数生物的生物钟基础的分子元件。他们发现昼夜循环用像钟表转动指针一样的方式重新设定了生物钟。生物钟的机械装置，也就是一个生物振荡器，是通过链孢霉生物钟基因和一个反馈环复合体中的蛋白之间微妙平衡的相互作用来规定振荡频率的。

    “我们发现了频率基因产生的一个长RNA反义转录物，已知该基因编码的是对于链孢霉生物钟的正常运行十分重要的因子。”Dunlap说。这个反义转录物以相反的方向运行，显然不会编码蛋白质，因此它的实际作用目前还是一个未知数。它可能只是阻断翻译，也可能破坏了正义信息。反义转录物已发现了许多，但它们通常相当小，一般只有20到25个碱基，但这次发现的反义RNA却相当大，将近5，000个碱基。     研究人员确定，在正常的生活在黑暗之中的链孢霉株系中，频率基因的反义转录物的水平随频率基因的正义转录物循环，它们可由光诱导。然而，在发生突变，丧失光诱导反义RNA能力的株系中，生物钟的时间延迟了，光设置的生物钟也发生了改变。

    如果相似的环境因子既调节正义也调节反义转录物，那么频率基因反义RNA的作用可能就是通过限制生物钟对极端环境应答来维持准确的时间。同样，其他反义RNA可能也与维持其它生物的内部生物钟的稳定性有关。