生物通报道  近日来自浙江大学生命科学学院的研究人员在新研究中揭示了一个与Dscam互斥剪切有关RNA结构性基因座控制区域（locus control region），相关论文“An RNA architectural locus control region involved in Dscam mutually exclusive splicing”发表在12月4日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

这篇文章的通讯作者是浙江大学生命科学院生物技术系金勇丰（Yongfeng Jin）教授，其主要研究方向为RNA加工编辑研究，RNA作用的新功能和机制以及I型糖尿病口服疫苗研究。在NSMB,RNA,MBE等国内外著名学术期刊发表学术论文50余篇。

可变剪接是产生蛋白质和功能的多样性的重要途径，对细胞分化和发育以及疾病发生等至关重要。人类高达95%以上的基因是可变剪接的。这种可变剪接产生的产物数目是极其惊人的，如果蝇Dscam(唐氏综合症细胞黏附分子)基因通过互斥剪接可产生的异构体多达38 016种，是其整个基因组基因数目的两倍。

互斥剪切是一种受到严格调控的选择性剪切形式，在这一机制中剪切机器必须从两个或更多个盒式外显子中选择出一个纳入一种信使RNA(mRNA)异构体。最有趣是研究人员发现互斥剪切模式涉及RNA二级结构的竞争。这一机制最初被发现存在于Dscam的第6外显子簇中。近期研究人员在几个互斥外显子簇，包括Dscam第4和第9外显子簇中也观察到相似的结构重排。

在这篇文章中，研究人员揭示了一个可以激活第6外显子簇的基因座控制区域，并证实其结合停泊位点选择器序列（docking site selector sequence,生物通译）的相互作用，特异性允许仅仅选择一个外显子变异。通过对63个物种进行比较基因组研究，结合突变分析揭示了基因座控制区域内存在一些复杂的串联的多“亚单位”（subunit）RNA结构，这些结构激活了物种适当的选择性变异体。而增强这些靶外显子的弱剪切位点可以消除对基因座控制区域的依赖性。

新研究不仅确定了一个可以激活第6外显子簇的基因座控制区域，为我们提供了一个基因座控制区域依赖性互斥剪切机制，还揭示了一种RNA分子机器长期的复杂性增高的进化模式。由于Dscam基因与神经和免疫功能等相关，该研究成果对深入认识基因表达的调控机制，阐析疾病发生发展机制也具有十分重要的意义。

生物通推荐原文摘要：

An RNA architectural locus control region involved in Dscam mutually exclusive splicing

The most striking example of alternative splicing in a Drosophila melanogaster gene is observed in the Down syndrome cell adhesion molecule, which can generate 38,016 different isoforms. RNA secondary structures are thought to direct the mutually exclusive splicing of Down syndrome cell adhesion molecule, but the underlying mechanisms are poorly understood. Here we describe a locus control region that can activate the exon 6 cluster and specifically allow for the selection of only one exon variant in combination with docking site selector sequence interactions. Combining comparative genomic studies of 63 species with mutational analysis reveals that intricate, tandem multi-‘subunit’ RNA structures within the locus control region activate species-appropriate alternative variants. Importantly, strengthening the weak splice sites of the target exon can remove the locus control region dependence. Our findings not only provide a locus control region-dependent mechanism for mutually exclusive splicing, but also suggest a model for the evolution of increased complexity in a long-range RNA molecular machine.

作者简介

金勇丰

教授、博士、博士生导师

教育部“新世纪优秀人才支持计划”获得者，浙江省“新世纪151人才工程”第一层次培养人员，浙江省医药卫生优秀青年科技人才基金获得者, 2007年浙江省青年科技奖获得者，奥地利维也纳大学生物中心访问学者。获国家技术发明二等奖1项（第3名）、省部科技进步奖6项，已获得国家发明专利授权10项，已申请发明专利5项。主持“重大新药创制”科技重大专项"新型I型糖尿病口服药物的研制和中试"等课题， 在NSMB,RNA,MBE等国内外著名学术期刊发表学术论文50余篇。

研究项目：
1.RNA加工编辑研究
2.RNA作用的新功能和机制
3.I型糖尿病口服疫苗研究
4.  新型减肥保健品和药物研究开发

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