Science：我国科学家解析小RNA的生物合成机制
来源：科技部高技术中心 2021-11-15 12:28
小RNA是真核生物中重要的基因调控分子，在生长发育、基因沉默、抵御病毒等动植物的各类生理过程中起着至关重要的作用。小RNA的生物合成中，Dicer家族核酸内切酶选择性识别小RNA前体，切割RNA至特定长度，并选择性地将一条链递呈给下游AGO蛋白从而介导下游基因沉默。Dicer如何起到“分子尺”和“分子刀”的功能，切割小RNA前体生成特
小RNA是真核生物中重要的基因调控分子，在生长发育、基因沉默、抵御病毒等动植物的各类生理过程中起着至关重要的作用。小RNA的生物合成中，Dicer家族核酸内切酶选择性识别小RNA前体，切割RNA至特定长度，并选择性地将一条链递呈给下游AGO蛋白从而介导下游基因沉默。Dicer如何起到“分子尺”和“分子刀”的功能，切割小RNA前体生成特定长度的小RNA这一机制尚不清晰。
国家“十三五”科技计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项“植物非编码RNA介导基因沉默过程中重要蛋白质机器的结构功能研究（2016YFA0503200）”项目取得重要进展。项目团队以植物中特异性生成24-nt小RNA的Dicer Like 3 (DCL3)为对象开展了研究，利用合成的DCL3天然底物模拟物和冷冻电镜技术，解析了DCL3和天然底物模拟物的复合物结构，并从中观测到Dicer家族蛋白同时对前体小RNA的5’和3’端同时产生特异性识别的机制。项目团队通过进一步的结构分析，解析了Dicer家族内切酶对小RNA的长度测量机制并解释了小RNA的链选择性机制问题。项目团队通过生化和体内小RNA测序实验验证了末端识别和特异性切割对DCL3产生特性长度小RNA的重要性。
该研究首次观测到了Dicer家族酶切割小RNA前体的状态，成功阐释了Dicer对底物前体RNA末端识别、长度特异性切割以及链选择性呈递给下游AGO的机制，研究成果近期发表在Science杂志上。(生物谷Bioon.com）
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