产品
  • 产品
  • 内容
  • 购物车里没有产品
选择页面
服务热线: 400-686-0075

DNA制造RNA,RNA制造蛋白质是高中生物学中学到的口头禅。然而,人类基因组计划的完成表明,我们拥有的基因比预期的要少得多。

 

此外,测序技术的进步和RNA图谱的发展表明,我们很大一部分的RNA并不编码蛋白质,这表明上述口头禅可能不是通用的。最初被视为“垃圾”的非编码RNAs现在已知在健康和疾病中具有许多重要作用。近日,马里兰大学医学院Lan Xiao等人鉴定并发现了一种新型非编码RNA,环状RNA circHIPK3在肠上皮细胞中的新作用,circHIPK3源自HIPK3(同源域相互作用蛋白激酶3)基因外显子2的环化。

 

 

circRNAs是一类缺乏游离3’和5’末端的非编码RNAs,它们共价闭合形成一个连续环,以组织和细胞类型特异性方式表达,与信使RNA(mRNA)相比具有高度稳定性,并具有多种功能。circRNAs首先被发现充当microRNA(miRNA)的海绵,导致miRNA靶向的mRNA表达上调。随后的研究发现,circRNAs还发挥转录和翻译控制、螯合和转运蛋白质、促进蛋白质之间的相互作用,并且可以被翻译以产生多肽。鉴于这些广泛的功能,circRNA表达失调与多种疾病(例如癌症、心血管疾病和神经系统疾病)有关也就不足为奇了。考虑到circRNAs以细胞类型和组织特异性方式表达,并具有影响细胞过程的广泛功能,因此了解哪些circRNAs及其下游靶标调节特定组织中的稳态反应是一个重要的研究领域。

 

出于这种考虑,Lan Xiao等人进行了一项初步研究以确定circRNAs在肠上皮稳态中的作用。使用由多种微生物败血症诱导的小鼠肠上皮损伤模型,Lan Xiao等人鉴定出了~300个在受损肠粘膜中差异表达的circRNAs。在这些circRNAs中,circHIPK3可以作为多种miRNAs的海绵,并在癌症的细胞增殖中发挥作用。此外,circHIPK3在哺乳动物中高度保守并在人肠上皮细胞中表达。作者发现,circHIPK3表达降低与肠上皮细胞增殖减少和创伤后上皮恢复延迟有关,进一步表明肠上皮细胞表达circHIPK3在修复和稳态中发挥作用。使用体外模型增加circHIPK3的表达而不改变HIPK3的表达,作者证明了增加circHIPK3的表达增强了损伤后的上皮修复;相反地,抑制circHIPK3的表达抑制了损伤后的上皮修复。为了在体内证实这些发现,用circHIPK3慢病毒表达载体感染小鼠以过表达circHIPK3。与体外研究一致,过表达circHIPK3的小鼠肠上皮细胞增殖增加。

 

CircHIPK3对于肠上皮的更新是必不可少的

 

那么circHIPK3是如何促进上皮细胞增殖和修复的呢?为了解决这个问题,Lan Xiao等人检测了增殖相关蛋白和小Rho GTPases的表达模式,它们是已知的细胞迁移调节因子。作者发现,沉默circHIPK3表达逆转了受伤后Rac1、Cdc42、RhoA和细胞周期蛋白B1的增加,并降低了p21的水平。使用计算机分析发现,miR-29b是circHIPK3的潜在靶标,通过pull down技术和miRNA-荧光素酶测定法证实了这一点。进一步的研究显示miR-29b抑制了Rac1、Cdc42和细胞周期蛋白B1的水平,这表明在某种程度上circHIPK3通过充当miR-29b的海绵阻止Rac1、Cdc42和细胞周期蛋白B1的抑制来调节上皮细胞增殖和修复,并且通过尚未发现的机制调节RhoA、p21和p27。

 

这些研究首次确定了circRNAs如何调节肠上皮修复。CircHIPK3在损伤后增加,表明这是一种生理反应,并且尚未确定启动这种反应的circHIPK3诱导物。值得注意的是,Lan Xiao等人检测了炎症性肠病患者和败血症患者肠道中circHIPK3的表达,发现与小鼠损伤模型相比,circHIPK3表达降低了,这可能反映了对不同类型损伤的反应差异,也可能反映了circHIPK3的表达失调导致了这些疾病过程。鉴于circRNAs是稳定的,可以在体液中找到,并且正如这里所见,在疾病中有不同的调节,它们可能具有作为生物标志物的潜力。circHIPK3与调控多个基因和过程的miR-29b的相互作用,突出了非编码RNAs的强大作用和非编码RNAs之间的相互作用,以及我们最初的DNA制造RNA,RNA制造蛋白质的概念是不完整的。

 

 

 

参考文献:

[1] Xiao L, Ma X X, Luo J, et al. Circular RNA circHIPK3 promotes homeostasis of the intestinal epithelium by reducing miR-29b function[J]. Gastroenterology, 2021.

[2] Kulkarni D H, Newberry R D. A novel role of circular RNA in intestinal epithelial repair[J]. 2021.

 

 

 

 

QQ客服
官方微信
联系电话

服务热线

400-686-0075


在线留言