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明升体育app家揭示RNAi与异染色质形成间的联系 |
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2009年的Science十大明升体育app突破之一就是RNAi与异染色质形成间的联系，其发现人，美国国立癌症研究院高级研究员Shiv Grewal是这一领域的一位顶级明升体育app家。曾有明升体育app家在一次The Scientist杂志专题报道中称，Grewal在RNAi-表观遗传学-染色质生物学领域是顶级的，是该领域的领头者。他一直默默地做研究，并不是等RNAi领域变得炙手可热才来从事相关的研究工作。
Grewal研究组曾在Science，Cell和Nature杂志上频频发表研究成果，近期这一研究组又与NEB的庄方雷（Fanglei Zhuang，音译）等人合作，发表了题为“RNAi triggered by specialized machinery silences developmental genes and retrotransposons”的文章，揭示了RNAi作用的一种特殊机制——一种作用机器能诱导RNAi过程，从而沉默发育基因以及反转录转座子，这表明调控RNAi沉默的分化信号也能调控发育基因。
microRNA（miRNA）是一类大小约22个核苷酸的非编码小分子RNA，它们能通过与靶mRNA的3’UTR（非编码区）完全互补导致mRNA降解，或不完全互补结合阻断mRNA翻译。以miRNA为基础的RNA干扰（RNAi）技术让明升体育app家们掌握了一种人为控制基因表达的手段，也因此RNAi发现者获得2006年诺奖。
这种作用机制是一种保守性的机制，能通过小分子RNAs（siRNAs）指导同源RNA的降解，并促进重复DNA元件，如着丝粒重复序列上的异染色质组装。但是我们对于RNAi功能以及内源性靶标的了解其实还不够充分，因此还有待进一步探索。
在这篇文章中，研究人员发现裂殖酵母的RNAi与异染色质作用因子能合作沉默不同的遗传位点，这些位点包括性分化基因（sexual differentiation genes），编码跨膜蛋白的基因，以及反转录转座子，这些元件也会被外源RNA降解机器（exosome RNA degradation machinery）靶定。如果缺少这些外源作用因子，转录则会受到RNAi机器的优先处理，这表明siRNA会成簇，并且在包含有基因和反转录转座子的大型结构域中，对应的异染色质修饰也会增多。
研究人员还发现通过RNAi产生的siRNA和异染色质组装，会受到一种涉及典型poly（A）聚合酶Pla1和相关RNA监测因子Red1的作用机制诱导，而这种机制也能激活exosome。
更重要的是，这些靶位点上siRNA的生成和异染色质修饰会受环境生长条件的调控，并通过发育信号，诱导性别分化过程中的基因表达。这些研究数据揭示出了RNAi与exosome之间的一种新关联机制，这种机制在果蝇中是保守的，而且这也表明了调控RNAi沉默的分化信号也能调控发育基因。（来源：生物通 张迪）
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