佐佐木希倒垃圾中文字幕6
 
標題摘要內容

 技術前沿 

關于我們/About??
Molecular Cell | RNA降解的新機制,對circRNA也起作用
來源: | 作者:geneseed | 發布時間: 2020-02-11 | 530 次瀏覽 | 分享到:
RNA的降解一直是RNA研究中的重要基本機制之一,circRNA同樣會受到體內RNA降解機制的調控,但目前對circRNA的降解機制的認識還系統和全面,不斷有新的發現(推薦閱讀:重磅!Cell雜志再發circRNA研究論文m6A介導mRNA和circRNA的降解Cell Discovery:circRNA降解機制新進展)。1月29日,Molecular Cell雜志在線發表了一項RNA降解機制的文章,報道了一種全新的基于RNA結構的降解途徑SRD,這種機制對circRNA也起作用([1])。
本文主要發現UPF1和G3BP1可以介導RNA結構依賴的降解(SRD),這種機制與RNA具體的序列沒有直接關系,但與mRNA的3’-UTR的結構有關。一些結構比較復雜的circRNA也可以經過該機制降解。本文的大部分篇幅是介紹如何發現并驗證UPF1和G3BP1在mRNA降解中的作用的,僅在最后提到了circRNA也可以與mRNA共享這一降解機制。那么,作者如何發現并證明UPF1和G3BP1在RNA降解中的作用的?可以通過這一機制降解的circRNA有什么特征?
如何發現UPF1和G3BP1介導RNA降解的?
全文首先從UPF1可以結合并解懸RNA的高級結構,并且這些結合的位置常位于mRNA的3’-UTR,由此提出UPF1可能介導mRNA的降解作用,進一步通過分析UPF1結合什么類型的mRNA,這一結合如何調控mRNA的降解,如何通過與G3BP1結合并協同參與靶mRNA分子的降解。

UPF1的CLIP數據(已發表的數據)分析結果表明可被UPF1結合的區域比總RNA的結合自由能更低,具有更多的高級結構。從CLIP的數據中首先挑選了7個3’-UTR 區域結構比較復雜的(HSU)和相對結構簡單的(PSU)mRNA基因,這些mRNA的3’-UTR長度接近,可比較性較強。分析敲降UPF1后mRNA的豐度變化,結果顯示,3’-UTR結構較復雜的mRNA在敲降UPF1后豐度變化較少,因此得到了初步的結論,UPF1與這類mRNA的降解可能有關系。
圖1 UPF1結合3’-UTR結構復雜的mRNA ([1]

G3BP1和G3BP2均可以與UPF1結合但不與NMD因子有關但與RNA的降解有關。從CLIP數據分析的結果來看,G3BP1也是可以結合3’-UTR結構復雜的mRNA。與UPF1的方法類似,敲除G3BP1也是會導致HSU組的mRNA降解變慢,說明G3BP1與UPF1在3’-UTR結構復雜的mRNA降解過程中有相似的功能。

圖2 UPF1調控3’-UTR結構復雜的mRNA的穩定性 ([1]

UPF1和G3BP1如何介導RNA降解的?
UPF1與G3BP1都參與3’-UTR結構復雜的mRNA的穩定性有關,它們在調控這類RNA降解的機制中是怎樣的關系?作者基于單獨或共同敲降UPF1和G3BP1,蛋白互作分析證明了UPF1與G3BP1相互作用可以調控靶RNA的降解。有趣的是,作者所發現的這種基于UPF1和G3BP1的RNA降解途徑(SRD)與另一種基于3’-UTR的RNA降解機制Staufen-mediated decay (SMD)途徑并不相同,因為敲降SMD途徑的兩個關鍵因子STAU1和STAU2并不會阻止本文挑選的HSU類RNA降解作用。

圖3 UPF1與G3BP1協同靶mRNA的降解 ([1]

為進一步驗證SRD在全基因組水平調控RNA降解的作用情況,作者分析了G3BP1敲除細胞全轉錄組情況,分析表明受G3BP1敲除影響降解作用的RNA傾向于屬于HSU類型的RNA分子,其3’-UTR往往具有更強的堿基互補作用,即更有可能形成更多的高級結構。

圖4 受SRD機制調控降解的RNA分子堿基互補情況分析 ([1]

受UPF1和G3BP1調控降解的circRNA有怎樣的特征?
在文章的最后,作者也分析了是否存在受SRD機制調控降解的circRNA。作者首先分析了circBase數據庫中所有外顯子來源circRNA的二級結構預測情況,其中找出了100個circRNA具有潛在的復雜結構狀態,其中有37個在DLD細胞中高表達。分別敲降UPF1和G3BP1分析豐度變化趨勢,結果發現,高級結構越復雜的circRNA分子在分別敲降了UPF1和G3BP1后其豐度變化越小,說明存在復雜結構的circRNA分子有可能會受到SRD機制調控。進一步分析表明G3BP1敲除后UPF1敲降不再影響這些circRNA的降解,并且敲降STAU1或STAU2后也不能改變,因此可以排除SMD途徑降解的干擾。說明在circRNA中可能存在與mRNA中SRD機制相似的降解途徑,但與mRNA中的情況稍有不同,UPF1和G3BP1結合結構復雜和結構簡單的circRNA分子的能力略有不同,具體原因還不明確。

圖5 受SRD機制調控降解的circRNA分析 ([1]

本文報道發現了一種新的RNA降解機制,主要基于RNA高級結構實現對RNA分子的降解,SRD機制也可以直接調控circRNA的降解,這增加了我們對circRNA體內調控機制的認識。


參考文獻
1. Fischer, J.W., et al., Structure-Mediated RNA Decay by UPF1 and G3BP1. Mol Cell, 2020.
佐佐木希倒垃圾中文字幕6 新疆25选7 15选5 好运彩3 三明商品期货配资 哪一家股票配资平台安全可靠 15选5 nba比分战绩 动态市盈率 大东海股票 南京期货配资晓晓 118比分直播网 欧美色图区_日本av女优 说股票在走趋势什么意思怎么判断是趋势股 股票涨跌影响总资产 投资理财平台哪个最安全最赚钱 2012年欧洲杯足球直播