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PLoS Biol:长非编码RNAs或可调节机体基因表达的时机

来源:生物谷 2014-03-04 11:30

2014年3月4日讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自普渡大学研究人员通过研究表示,酵母可以在一种长非编码RNAs的帮助下快速适应环境的改变,研究者表示,当面包酵母需要开启从葡萄糖获得能量的开关时,长非编码RNAs就会为其准备代谢基因以供激活,这项研究刊登于国际杂志PLoS Biology上,这项研究也是首次将长非编码RNAs和基因表达的时机相互关联的一项重要研究。

长非编码RNAs是一种超过200个核苷酸的核糖核酸,其可以影响酵母、植物及动物细胞中蛋白编码基因的表达,2007年研究者首次对其进行描述,但是其潜在的功能当时并不清楚。研究者表示,长非编码RNAs可以加速参与半乳糖代谢的基因的表达。

研究者Tran说道,随着时间延续,携带或者不携带长非编码RNAs的酵母中半乳糖酶基因表达的水平就会趋于相同,但是起初针对环境改变而产生的基因表达量的改变会为携带长非编码RNAs的酵母提供一种明显的进化优势;长非编码RNAs或许也在人类机体基因表达的时机上存在一定作用,在哺乳动物中通常会有很多调节机体生长和器官发育的基因,其也需要进行时间上的调节。

研究者表示,当一个发育中的胚胎需要发育产生胳膊,这时候基因调节的时机就要非常精确了;人类机体中含有8000多的长非编码RNAs,其中有些和癌症、发育疾病以及心肌病相关,研究者认为长非编码RNAs在人类机体多种疾病中都扮演着重要角色。

最后Tran教授说道,如今我们正在努力研究揭示长非编码RNAs为何和人类机体发育直接相关,揭示其中隐藏的奥秘对于揭示人类机体基因表达的时机则非常关键。(生物谷Bioon.com)

doi:10.1371/journal.pbio.1001715
Long Noncoding RNAs Promote Transcriptional Poising of Inducible Genes

Cloutier SC, Wang S, Ma WK, Petell CJ, Tran EJ

Long noncoding RNAs (lncRNAs) are a class of molecules that impinge on the expression of protein-coding genes. Previous studies have suggested that the GAL cluster-associated lncRNAs of Saccharomyces cerevisiae repress expression of the protein-coding GAL genes. Herein, we demonstrate a previously unrecognized role for the GAL lncRNAs in activating gene expression. In yeast strains lacking the RNA helicase, DBP2, or the RNA decay enzyme, XRN1, we find that the GAL lncRNAs specifically accelerate gene expression from a prior repressive state. Furthermore, we provide evidence that the previously suggested repressive role is a result of specific mutant phenotypes, rather than a reflection of the normal, wild-type function of these noncoding RNAs. To shed light on the mechanism for lncRNA-dependent gene activation, we show that rapid induction of the protein-coding GAL genes is associated with faster recruitment of RNA polymerase II and reduced association of transcriptional repressors with GAL gene promoters. This suggests that the GAL lncRNAs enhance expression by derepressing the GAL genes. Consistently, the GAL lncRNAs enhance the kinetics of transcriptional induction, promoting faster expression of the protein-coding GAL genes upon the switch in carbon source. We suggest that the GAL lncRNAs poise inducible genes for rapid activation, enabling cells to more effectively trigger new transcriptional programs in response to cellular cues.

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