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世界级美女科学家Nature文章解析miRNA----ebio 已有17人参与
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近日来自韩国首尔大学及美国纪念斯隆－凯特琳癌症中心的研究人员在新研究中揭示了核糖核酸酶Dicer识别解理miRNA的机制。相关研究成果在线发表在7月13日的《自然》（Nature）杂志上。 领导这一研究的是韩国著名的女科学家Narry Kim（金娜蕊），其早年毕业于韩国首尔大学，曾在英国牛津大学和美国宾州大学学习进修，之后回到韩国首尔大学。2010年被破格提拔为正教授，同时被顶级生命科学期刊《细胞》(Cell)杂志选为新科编委。这位科学家年纪轻轻，却在miRNAs研究领域颇有建树，并曾荣获多个奖项，包括韩国科学和工程部授予的年轻科学家奖以及汤姆逊科学论文引用杰出成就奖等，被同济大学王昌荣教授称赞为“韩国世界级美女科学家”。 近几年来, miRNA成为了广大生物研究者关注的热点之一。miRNA是一类长度在19－24 个核苷酸(nt)左右的内源性非编码小分子单链RNA, 在进化过程中高度保守, 能通过与靶基因mRNA特异性的碱基互补配对, 引起靶基因mRNA的降解或者抑制其翻译, 在植物和动物的基因沉默中发挥显著作用。 在基因组中miRNA基因通常是以单个基因或基因簇的形式离散地分布，它们中大多数位于基因间隔区，但也有相当的数量的miRNA位于转录单位内含子或外显子上。与mRNA相似，miRNA基因首先转录生成初始miRNA (pri-miRNA)，紧接着很快被加工成前体miRNA (pre-miRNA)，前体miRNA随后被两种核糖核酸酶识别解理即生成了成熟的miRNA。这两个核糖核酸酶其中之一是Dicer。过去人们认为， Dicer 利用一个“尺子”机制（即从dsRNA 的3′端来测量其长度）来进行解理，这样将会把功能性22-核苷酸RNA释放出来。 在这项研究中，Narry Kim及其同事发现人类Dicer酶锚定的并非是dsRNA 的3′端而是其5′端。在进一步的分析中，研究人员鉴别出了人类Dicer酶的一个新型模体（5′“凹穴”）， 并证实Dicer酶是通过5′“凹穴”识别前体miRNA的磷酸化的5′端，并计算这一端的距离确定切割位点从而完成解理的。在体外实验中，研究人员证实Dicer酶5′“凹穴”突变会导致切割位点改变，降低解理效率。体内实验显示在缺失Dicer的胚胎干细胞中导入5′“凹穴”突变会导致miRNA生物合成紊乱。 研究结果表明Dicer酶5′末端识别及计算机制在miRNA的处理中起着极其作用的作用，这一研究发现为帮助科学家们设计小发夹RNAs提供了重要的参考依据。 （生物通：何嫱） 生物通推荐原文摘要： Dicer recognizes the 5′ end of RNA for efficient and accurate processing hallmark of RNA silencing is a class of approximately 22-nucleotide RNAs that are processed from double-stranded RNA precursors by Dicer. Accurate processing by Dicer is crucial for the functionality of microRNAs (miRNAs). The current model posits that Dicer selects cleavage sites by measuring a set distance from the 3′ overhang of the double-stranded RNA terminus. Here we report that human Dicer anchors not only the 3′ end but also the 5′ end, with the cleavage site determined mainly by the distance (~22 nucleotides) from the 5′ end (5′ counting rule). This cleavage requires a 5′-terminal phosphate group. Further, we identify a novel basic motif (5′ pocket) in human Dicer that recognizes the 5′-phosphorylated end. The 5′ counting rule and the 5′ anchoring residues are conserved in Drosophila Dicer-1, but not in Giardia Dicer. Mutations in the 5′ pocket reduce processing efficiency and alter cleavage sites in vitro. Consistently, miRNA biogenesis is perturbed in vivo when Dicer-null embryonic stem cells are replenished with the 5′-pocket mutant. Thus, 5′-end recognition by Dicer is important for precise and effective biogenesis of miRNAs. Insights from this study should also afford practical benefits to the design of small hairpin RNAs. 实验室网址：http://www.narrykim.org/home232.html ps：实验室美女云集啊。。。。  |
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