透析小RNA的運動方式

日期：2010-09-29 16:50:36

來自加州大學戴維斯分校等處的研究人員在Nature雜志上，總結了小分子RNA在植物中信號傳導的相關研究，并提拿出雖然植物中幾乎每個已知RNAi通道都能夠在細胞間移動——其中一些至少能通過微管來移動，但這種移動信號的精確身份尚未確定。

miRNA是一類動植物細胞內自然產生的非編碼小RNA，這種從細胞分泌到血液循環中的分子是一類新的信號分子，介導細胞間和組織器官間的信息傳遞。這種分子在植物和動物中都可以從細胞到細胞傳播，但是這種通信方式成為可能的移動沉默信號的身份仍然不清楚。

在這篇文章中，研究人員對最近的相關研究進行了綜述，這些研究為了解植物中這種信號的身份提供了線索。他們得出結論認為，雖然植物中幾乎每個已知RNAi通道都能夠在細胞間移動——其中一些至少能通過微管來移動，但這種移動信號的精確身份尚未確定。小RNA雙鏈結構是這種作用的一個優先候選對象，但單鏈小RNA在某些情況下似乎也有移動性。尚未解決的其他問題還包括：RNA在運輸過程中是與蛋白相結合的還是自由的，以及這種運動是通過被動擴散進行的還是一個主動過程。

之前來自中國的科學家們發現miRNA能夠被一種細胞分泌出來后，經血液循環被運輸到另外一種的受體細胞內，通過降低其相應的靶基因的翻譯，從而調節受體細胞的功能。

自從15年前在線蟲中發現了首個miRNA以來，miRNA被發現參與調節了眾多的細胞功能與發育過程。時至今日，已有約1000個動物的miRNA被報道，且約30%的基因被預測為miRNA的靶基因，能夠被miRNA所直接調控。

這些最新的研究極大地拓展了對miRNA功能的理解，從這點上說，分泌的miRNA代表了一類全新的、具有重要的生物學功能的信號分子，其能夠介導細胞間及組織、器官和系統間的信號傳遞。并且，這種miRNA的分泌及在靶細胞內的作用，是迄今為止尚未知曉的，但極其復雜、并被生命體高度設計的，調節各種生理及病理生理狀態的、新的調控網絡。

另外近期愛因斯坦醫學院的研究人員也報道了RNA運動方面的重要研究成果：他們利用顯微鏡觀察活細胞發現了信使核糖核酸（mRNA）從細胞核進入細胞質的過程中重要的分子作用機制。這標志著顯微鏡在科學研究應用方面的巨大進步。這一發現將有可能推動對肌強直性營養不良等由于信使RNA在細胞核內沉積所致的病癥的治療。

在此研究之前，顯微鏡的分辨率僅為200納米這意味著接近此大小的活細胞分子無法被分辨。在新研究中研究人員將顯微鏡的分辨率提高了10倍，成功地區分了大小僅為20納米的分子。研究人員用黃色熒光蛋白標記信使RNA分子，用紅色熒光蛋白標記核孔，通過高速攝像機將信使RNA分子通過核孔的過程拍攝下來，從而揭示了信使RNA分子通過核孔從細胞核進入細胞質的動態機制。這是研究人員第一次在活細胞中實時觀察分子的膜孔轉運。