(通訊員 張麗 劉秋云)5月20日上午,我?!罢仙飳W(xué)前沿”論壇第37期以"空中論壇”形式舉行,云南大學(xué)生命科學(xué)研究中心賴凡研究員應(yīng)邀做客,分享了題為“Mechanism and Biogenesis of enhancer RNAs”的報(bào)告。此次報(bào)告由生命科技學(xué)院周志鵬教授主持,百余名師生線上參加了此次空中學(xué)術(shù)報(bào)告。
報(bào)告伊始,賴凡研究員指出基因組中僅有2%的基因編碼蛋白。隨著對(duì)RNA功能與分類的進(jìn)一步探究與挖掘,發(fā)現(xiàn)大部分的非編碼RNA序列可以調(diào)控轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類對(duì)基因表達(dá)調(diào)控起重要作用的分子,與疾病發(fā)生和發(fā)育都息息相關(guān)。雖然目前的研究已經(jīng)闡明了部分lncRNA的分子機(jī)制,但是很多l(xiāng)ncRNA的功能還有待進(jìn)一步研究。
隨后,賴凡研究員介紹了他們研究lncRNA的歷程。首先引起他們興趣的是位于染色體上的lncRNA。他們首先找到了Intergenic lncRNA,即不和任何mRNA或者micRNA等表達(dá)區(qū)域重合的lncRNA。敲除這些lncRNA之后,他們驚訝的發(fā)現(xiàn)與之相鄰的基因表達(dá)顯著下降。通過Luciferase system等實(shí)驗(yàn),他們證實(shí)lncRNA可以作為enhancer對(duì)臨近基因轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控。接著通過siRNA干擾技術(shù)敲減技術(shù),他們發(fā)現(xiàn)MED12下降導(dǎo)致lncRNA的激活作用消失。他們檢測(cè)其他的MED蛋白同樣發(fā)現(xiàn)了相同現(xiàn)象,這些證據(jù)表明Mediator復(fù)合物參與eRNA調(diào)控基因表達(dá)。通過3D DNA fish技術(shù),他們發(fā)現(xiàn)Mediator能夠和eRNA互作形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)調(diào)控轉(zhuǎn)錄。于是提出了eRNA 環(huán)化模型,即 lncRNA與Mediator protein complex直接結(jié)合,使mRNA形成發(fā)夾結(jié)構(gòu),拉近mRNA和lncRNA的距離,進(jìn)而增強(qiáng)mRNA的轉(zhuǎn)錄。
后續(xù)賴凡研究員提出了關(guān)于enchancer RNA研究中的一些問題,例如eRNA表達(dá)量低不容易敲低等。為此他們發(fā)現(xiàn)inducible system可以作為一個(gè)很好的系統(tǒng)研究eRNA,即誘導(dǎo)之后eRNA和受其調(diào)控的mRNA的表達(dá)都會(huì)顯著增加。通過測(cè)序,他們發(fā)現(xiàn)大部分eRNA不含有polyA。之前他們實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)Integrator復(fù)合物符合組蛋白mRNA的剪切,組蛋白mRNA也同樣沒有polyA修飾。因此,他們推測(cè)Integrator復(fù)合物可能參與eRNAs的生成。他們通過一序列實(shí)驗(yàn)最終證實(shí)Integrator復(fù)合物缺失參與eRNAs的生成并調(diào)控目標(biāo)mRNA的轉(zhuǎn)錄。此外,他們還發(fā)現(xiàn)Integrator和pERK 相互作用,從而介導(dǎo)MAPK途徑的轉(zhuǎn)錄調(diào)控基。
在報(bào)告的最后,賴凡研究員介紹了他們實(shí)驗(yàn)室目前的研究方向,主要通過Epigenetics,Biochemistry,RNAbiology,F(xiàn)unctional genomics 等研究細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄過程中的動(dòng)態(tài)調(diào)控機(jī)制。
報(bào)告結(jié)束后,師生就enchancer RNA轉(zhuǎn)錄過程與eRNA本身的重要性比較、eRNA的功能定位及eRNA與mRNA表達(dá)的相關(guān)性等問題與賴凡研究員于線上進(jìn)行了熱烈的探討與交流,許多老師和學(xué)生紛紛提出自己的問題以及在科研當(dāng)中的疑惑,賴凡研究員做出了耐心而細(xì)致的回答。通過此次交流,有幾個(gè)課題組已經(jīng)和賴凡研究員有進(jìn)一步的交流,并表達(dá)了希望進(jìn)行合作研究的意向。
雖然由于疫情的影響,此次學(xué)術(shù)報(bào)告只能以空中論壇的形式舉行,但是這絲毫不影響大家的交流和對(duì)科學(xué)的熱情。難能可貴的是,此次報(bào)告有170多人參加,其中120多人堅(jiān)持到提問環(huán)節(jié)結(jié)束。很多老師都積極提問,甚至有不少學(xué)生也提出了很多有趣的問題。雖然疫情艱難,但是華農(nóng)的師生對(duì)科學(xué)的追求和熱情不減。我們希望就算疫情結(jié)束之后這樣的交流方式也可以保留下去,希望有更多優(yōu)秀的科學(xué)家來交流,促進(jìn)我校的科學(xué)研究!
審核人:周志鵬
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