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研究揭示microRNA定量调控规律

研究揭示microRNA定量调控规律

将系统生物学建模分析与合成生物学实验相结合解析microRNA 定量调控规律。

  日前,清华大学的汪小我、谢震研究组,通过合成与系统生物学方法揭示microRNA定量调控规律。相关成果发布在《美国科学院院刊》上。

  microRNA是一类短的非编码RNA,通过与靶RNA结合抑制靶基因表达,在动植物中起到重要的转录后调控作用。每一类microRNA可以结合多种靶RNA。当microRNA表达量一定时,靶RNA通过与microRNA的竞争性结合消耗细胞内游离的microRNA,从而影响其对其他靶基因的调控,这一现象被称为竞争性内源RNA(ceRNA)效应。RNAi技术中的脱靶现象也与该效应密切相关。定量地刻画ceRNA效应,对理解microRNA调控规律和改进RNAi技术都具有重要意义。

  论文将系统生物学建模分析与合成生物学实验相结合,建立了microRNA调控的数学模型,构建对应的合成基因线路并植入细胞中模拟ceRNA效应,证实了靶RNA和microRNA浓度对ceRNA效应的阈值现象,发韩式1.5分彩计划软件现了microRNA的靶位点结合能韩式1.5分彩开奖直播力对ceRNA效应强度影响的函数关系,阐述了microRNA通路和RNAi通路竞争效应的不对称性,并从理论上提出了RNAi技术的改进方向。这一工作是将生物信息学、系统生物学与合成生物学相结合,定量揭示基因调控规律的一个成功范例,其科学发现为理解复杂的microRNA调控系统和未来用RNAi技术有效设计疾病基因靶向治疗等提供了理论基础。

  该成果得到了国家“973”计划、自然科学基金优秀青年基金、“青年千人计划”和清华信息国家实验室的资助。