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我国免疫学者发现非编码RNA调控免疫细胞分化发育的新机制

文章来源:国家自然科学基金委员会网站 发布时间:2014-07-25 08:30:55 浏览次数:

   据国家自然科学基金委员会网站报道:

    非编码RNA(即非蛋白质编码RNA, non-protein-coding RNAs, ncRNAs)是由基因组转录产生的一类不同于mRNA的遗传信息分子。以“人类基因组计划”为代表的系统生物学研究揭示:编码蛋白质的基因约占人类基因组2%,其它98%以上是功能未知的非蛋白质编码序列,其中可能蕴藏着数目巨大的非编码RNA基因。细胞中非编码RNA的多样性及复杂度,揭示了非编码RNA在生命过程中的重要意义。对真核细胞非编码RNA及其基因的发掘和功能研究,有可能深入阐明生命活动及遗传与进化的本质,并为人类疾病研究和治疗提供新的思路和方法。在深度测序和高通量技术的带动下,近年来非编码RNA研究取得了新的突破,研究人员鉴定了microRNA以外更多的非编码RNA,特别是大分子非编码RNA如长链非编码RNA(lncRNA),并发现它们参与调控机体的生长发育,与多种疾病的机理密切相关,然而,大分子非编码RNA(lncRNA)参与生命过程的调控机制亟待阐明。

  国家杰出青年基金获得者、中国工程院院士、中国医学科学院曹雪涛教授在国家自然科学基金等项目的资助下,长期从事树突状细胞分化发育与功能调控的研究,最近在非编码RNA调控树突状细胞分化发育的机制研究取得创新性进展,研究成果于2014年4月18 日在Science杂志在线发表。

  树突状细胞(DC)是机体免疫系统功能最强的抗原提呈细胞,负责免疫系统感知与识别入侵的外源病原体,并及时启动免疫应答。 曹雪涛课题组应用基因芯片和深度测序技术,通过分析lncRNA在人体外周血单核细胞分化为非成熟、成熟DC过程中的表达谱变化,首次发现了一种特异性表达于人树突状细胞的长链非编码核糖核酸(lncRNA),并将其命名为“树突状细胞长链非编码RNA”(lnc-DC)。更重要的是,与已经确立的microRNA作用机制(种子序列互补配对)不同,研究人员对大分子非编码RNA(lncRNA)作用机制的理解一直并不明确,该课题组的研究发现存在于DC细胞浆中的lnc-DC能够通过直接结合信号转导蛋白分子,并以调控其磷酸化状态的方式,调控树突状细胞分化发育与抗原提呈功能,发挥维持与促进人体DC激活免疫应答的能力。该项研究有助于人们深入认识免疫细胞分化发育机制,为抗癌、抗感染药物的研发提供思路。

  长期以来,我国生命科学研究人员在非编码RNA基因的系统鉴定、功能解析等方面有着较好的研究基础,特别是在snoRNA、miRNA、piRNA以及lncRNA等的高通量发掘、功能与分子机制的揭示方面都取得了一系列重要成果,在国际上处于领先行列。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中,“非编码核糖核酸的表达调控与功能”就作为科学前沿被列入了主要研究方向之一。此次,曹雪涛教授课题组在非编码RNA调控免疫细胞分化发育领域的创新性发现,揭示了一个大分子非编码RNA作用机制的全新模式,引领了未来对大分子非编码RNA调控机制研究的重要方向。