11月28日下午,應(yīng)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院周志鵬教授的邀請(qǐng),中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所核酸生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張曉榮研究員做客我校第44期“分子生物學(xué)前沿”論壇,分享了題為“線(xiàn)粒體RNA干擾揭示的mtDNA編碼基因的上位翻譯調(diào)控”的學(xué)術(shù)報(bào)告。
報(bào)告從張曉榮研究員向大家分享他研究RNA進(jìn)入線(xiàn)粒體的心路歷程開(kāi)始。近年來(lái)隨著對(duì)線(xiàn)粒體認(rèn)識(shí)的逐漸深入,人們發(fā)現(xiàn)很多疾病,諸如:耳聾、遺傳性視神經(jīng)病變LHON、NARP綜合癥、心肌癥等,都是線(xiàn)粒體編碼基因突變?cè)斐傻?。然而,長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)界一直缺乏有效的工具研究線(xiàn)粒體DNA編碼基因的功能。2014年張曉榮博士等人發(fā)現(xiàn)miRNA以及其效應(yīng)蛋白Argonaute2(Ago2)存在于線(xiàn)粒體中,并能夠在肌肉分化過(guò)程中起到增強(qiáng)線(xiàn)粒體基因表達(dá)的作用(Zhang et al., 2014, Cell)。基于這些成果,張曉榮研究員的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地發(fā)展出了在線(xiàn)粒體中特異性地敲降線(xiàn)粒體編碼基因的策略(命名為“mitoRNAi”)。通過(guò)核酶保護(hù)試驗(yàn)、免疫熒光共定位實(shí)驗(yàn)、ClickIn等實(shí)驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn)siRNA可以進(jìn)入到線(xiàn)粒體基質(zhì)中,而siRNAi可以敲低目的蛋白表達(dá)并影響線(xiàn)粒體功能,這些結(jié)果表明mitoRNAi可以特異并有效地敲低線(xiàn)粒體編碼基因的表達(dá)。此外,他們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)敲低線(xiàn)粒體編碼的亞基時(shí),同一復(fù)合體的其它亞基的表達(dá)量也會(huì)受到影響,并證明這種影響可能是通過(guò)翻譯起作用的。更有意思的是這種影響具有方向性,因此他們提出了線(xiàn)粒體中翻譯上位調(diào)控的假說(shuō)。
截至目前為止,人們對(duì)線(xiàn)粒體基因功能的研究基本上都是通過(guò)突變細(xì)胞系來(lái)實(shí)現(xiàn),而突變細(xì)胞系會(huì)造成細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性改變。張曉榮團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的mitoRNAi可以排除這種適應(yīng)性的影響,并且可以將其運(yùn)用到線(xiàn)粒體基因功能的研究工作中,從而解決了長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾科學(xué)界的一大難題。更重要的是,mitoRNAi有望為治療源于線(xiàn)粒體DNA突變的疾病提供一種有效的解決方案。
報(bào)告結(jié)束后,師生就線(xiàn)粒體和microRNA等問(wèn)題展開(kāi)了熱烈的討論與交流,老師和同學(xué)們紛紛提出了很多自己在科研工作中的問(wèn)題和疑惑,張曉榮研究員都給出了細(xì)致和耐心的回答。此次報(bào)告會(huì)為我校師生提供了難能可貴的學(xué)習(xí)交流機(jī)會(huì),參會(huì)的同學(xué)和老師們都熱情高漲,大家也衷心地祝愿張曉榮研究員在未來(lái)的研究中取得更多更重要的成果。我校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院導(dǎo)師學(xué)校暨青年教師Happy Hour也參與此次論壇的籌辦。
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