Nature：miRNA如何沉默基因？或與蛋白磷酸化循環有關

文章第一作者Ryan Golden（左）及其導師Joshua Mendell教授（右）揭示了一種microRNAs與目標信使RNA互作、並有效轉向下一個目標物的新機制

MicroRNAs是一種非編碼單鏈RNA分子，參與基因表達調控。它會與信使RNA（mRNA）組成「搭檔」，引導沉默複合體（RISC）降解mRNA或者阻止其翻譯。microRNAs在個體發育過程中其重要作用，與疾病的發生也有著很大的關聯性。

但是，太多的信使RNA可供選擇，microRNAs如何有效管理大量過剩的mRNA呢？科學家們一直在努力弄清楚microRNAs調控基因、影響人類疾病的分子機制，但是卻面臨一個難題：microRNAs如何管理信使RNA（mRNA）？

近期，來自於美國德州大學西南醫學中心的分子生物學家們在該領域有了新發現。他們將基因編輯和熒游標記技術結合，發現了microRNAs通路的關鍵因素——Argonaute 蛋白（AGO）磷酸化循環。

microRNA如何調控大量的目標mRNA？

分子生物學教授Joshua Mendell表示，作為調控基因表達的關鍵分子，microRNA負責監管基因表達的數量，它們會阻止特定蛋白的表達。他們團隊已經證實，microRNA信號通路缺陷會導致一些兒童癌症的發生。特定的microRNAs通過調節腫瘤相關基因，促進或者抑制癌症的發生。

Mendell團隊的研究思路是：藉助CRISPR基因編輯技術，他們能夠關閉數百萬個細胞的不同基因。當影響microRNA信號通路的基因被關閉後，細胞會表達更多的熒光蛋白。藉助這一技術，科學家們可以篩選到參與控制microRNA與目標mRNA互作的新磷酸化機制。

結果發現，在microRNA通路中，磷酸分子會快速被添加至Argonaute 蛋白上，並被快速去除。這一循環機制是microRNA成功與目標mRNA互補、沉默並轉向下一個目標的關鍵。

除了解析microRNA分子機制之外，研究人員認為結合基因編輯和熒光報告基因的技術可以應用於其他生物學問題上，從而幫助科學家們快速解析基因通路中的關鍵組件。

備註：文章參考自「Choreographing the microRNA-target dance」。

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