RNA分子由DNA轉(zhuǎn)錄而成，在蛋白質(zhì)生產(chǎn)方面發(fā)揮著*的作用。然而，植物或動(dòng)物體內(nèi)由大約22個(gè)核苷酸組成的短RNA分子——microRNAs（miRNA），則不會(huì)編碼蛋白質(zhì)。它們作為基因調(diào)控因子發(fā)揮作用，影響了從發(fā)育到生理機(jī)能再到應(yīng)激反應(yīng)的大部分生物學(xué)過程。
MiRNAs存在于幾乎每一個(gè)細(xì)胞中，并且每一個(gè)miRNA的靶標(biāo)有上百種之多，它們可以抑制或沉默這些靶基因的表達(dá)?，F(xiàn)在我們還不夠了解的是miRNA抑制靶基因表達(dá)的過程。
現(xiàn)在，一個(gè)由加州大學(xué)的遺傳學(xué)們領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)以擬南芥為研究對(duì)象，證明了miRNAs對(duì)靶基因表達(dá)的抑制發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）上。
研究的Xuemei Chen教授說：“我們的研究表明了ER是miRNA介導(dǎo)的翻譯抑制發(fā)生的地方。為了理解miRNAs是如何抑制靶基因表達(dá)的，我們首先需要知道m(xù)iRNA作用在細(xì)胞的什么位置。直到現(xiàn)在都沒有人知道膜對(duì)于miRNA的活性很關(guān)鍵。”我們的研究表明，一個(gè)膜內(nèi)在蛋白AMP1是miRNA成功抑制靶基因所必需的。因?yàn)閯?dòng)物中也有AMP1的同源物，因此我們?cè)谥参镏械玫降倪@一發(fā)現(xiàn)有著更廣泛的影響。這項(xiàng)研究的結(jié)果被發(fā)布在Cell雜志上。
簡單地說，DNA制造RNA，接著RNA制造蛋白質(zhì)。具體來說，RNA編碼遺傳信息，這些信息可以被“翻譯”成蛋白質(zhì)的氨基酸序列。但是非編碼RNAs是不會(huì)被翻譯成蛋白質(zhì)的，現(xiàn)在越來越多的發(fā)現(xiàn)表明非編碼RNAs參與了許多生物學(xué)過程。MiRNAs是非編碼RNA中的一種，它的主要功能是下調(diào)靶基因的表達(dá)。
自miRNAs被發(fā)現(xiàn)以來已有大約20年的時(shí)間，現(xiàn)在關(guān)于miRNAs的研究已經(jīng)大大增加了。對(duì)于疾病來說，如果一些基因的表達(dá)上調(diào)或下調(diào)了，miRNA可以用于改變這些基因的表達(dá)，從而對(duì)抗疾病，因此顯示出了一定的治療潛力。
我們知道，miRNAs以兩種主要方式調(diào)控基因的表達(dá)：一是使靶RNAs不穩(wěn)定，導(dǎo)致它們的降解；二是不影響靶RNAs的穩(wěn)定性，只是阻止它們翻譯成蛋白質(zhì)，即發(fā)揮翻譯抑制作用。翻譯抑制的zui終結(jié)果是基因不表達(dá)，只是我們還不是太清楚miRNAs如何引起了靶基因的翻譯抑制。
“我們非常驚訝的發(fā)現(xiàn)，ER是miRNAs翻譯抑制所必需的。”Chen說，“這一新知識(shí)能加快我們對(duì)基因沉默機(jī)理的認(rèn)識(shí)。基本上，現(xiàn)在我們知道到哪里去觀察——ER，并且我們懷疑粗糙ER參與了這個(gè)過程。”
Chen解釋說，ER有2種類型：粗糙和光滑。粗糙ER合成和包裝蛋白質(zhì)，看起來是崎嶇不平的；光滑ER負(fù)責(zé)脂質(zhì)合成和蛋白分泌。ER蛋白質(zhì)AMP1錨定在粗糙ER上。
她說：“我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)研究AMP1很多年了，也是這種蛋白質(zhì)把我們的注意力引到了ER上。首先，我們認(rèn)識(shí)到，AMP1參與了miRNA介導(dǎo)的翻譯抑制。其次，因?yàn)槲覀冎繟MP1位于粗糙ER上，所以我們把焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了這種細(xì)胞器上。”下一步，她的實(shí)驗(yàn)室將破解miRNA介導(dǎo)的翻譯抑制機(jī)制。他們還將調(diào)查miRNA是如何被招募到ER上的。
