真核细胞mRNA选择性多聚腺苷酸化研究进展

选择性多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)是前体信使RNA(messenger RNA,mRNA)形成具有编码能力的成熟mRNA的重要加工过程.APA事件是一种真核细胞中普遍存在的基因表达调控方式,在发育、增殖、分化、神经元活化等许多生物学过程中发挥重要作用.前体mRNA的AP...     

前体mRNA的选择性多聚腺苷酸化与人类疾病

真核细胞的前体mRNA必须经过复杂的加工过程才能成熟,包括5’端加帽、剪接和3’端加工,其中3’加工包括3’端的切割和多聚腺苷酸化.该过程由前体mRNA上的顺式作用元件以及多个蛋白质因子控制.组成哺乳动物前体mRNA3’端加工机器的核心蛋白质复合体有切割和多聚腺苷酸化特异性因子、切割刺激因子、切割因子Ⅰ和切割因子Ⅱ.其他因子包括poly(A)聚合酶、poly(A)结合蛋白、偶对蛋白(symplekin)等.哺乳动物基因通常含有多个ploy(A)位点,选择性多聚腺苷酸化不仅可产生具有不同长度3’UTR的mRNA异构体,还可能改变基因的CDS区.作为真核生物基因表达调控的关键机制,选择性多聚腺苷酸化在细胞生长、增殖和分化中起着重要作用.本文综述了哺乳动物前体mRNA的3’端加工过程,3’端加工机器的组成及功能,探讨了选择性多聚腺苷酸化在多种人类疾病中的作用机制,以期为读者带来一些新的见解.     

高通量测序技术在可选择性多聚腺苷酸化研究中的应用

可选择性多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)在基因表达调控中起着重要的作用。位于最后一个外显子的APA可以产生具有不同3'UTR长度的mRNA异构体,在细胞中可影响信使RNA(messager RNA,mRNA)的稳定性、翻译效率、转运及亚细胞定位等。随着第二代高通量测序技术的发展,研究人员近年来发展了许多高通量测序文库制备方法,对全基因组APA进行测序和分析。综述了当前研究全基因组水平APA的技术,并且总结了APA与一系列关键生物现象的关系,包括免疫应答、神经反应、胚胎发育和肿瘤发生等。随着APA研究的深入,APA越发成为新的基因转录与翻译调控的研究热点。     

真菌β—内酰胺次级代谢调控的分子机制

真菌中青霉素和头胞菌素生物合成起始于共同前体,异青霉素N是这两合成途径的分叉中间体,经各自合成途径分别转化为青霉素和头孢菌素。在转录及转录后水平上,β－内酰胺生物合成基因表达受多种顺式作用元件与反式作用因子以及营养源等多方面的调控。     

基因表达调控中的核因子作用

利用病毒和动物系统对基因表达调控进行了广泛和深入的研究,发现了顺式作用调节序列,鉴定了序列专一的DNA结合蛋白,DNA与蛋白质相互识别、结合及蛋白质与蛋白质相互作用中起作用的蛋白质结构域,并且对调节蛋白基因的克隆和序列进行了分析．基因表达调控领域又由于植物基因调控机制取得的发展而得到了补充,文章着重介绍植物基因中的DNA与蛋白质间的作用;植物调节蛋白基因的分离;这一领域的今后研究方向及展望．     

植物基因的调控机制探讨

在高等植物中,绝大多数基因的表达是以一定的时间和空间顺序进行调控的,有的基因只在某些特异的组织中表达,有的只在某一特异的发育阶段表达,还有的则只在植物体受到一定的生理刺激后才表达。     

报告基因及其应用研究进展

报告基因是现代分子生物学研究领域中用于分析结构基因旁侧区域潜在的顺式元件(如启动子、增强子和沉默子等)和反式作用因子相互作用关系的一种重要工具,在解析基因时空表达调控的内在规律中发挥着重要作用,它具有便捷、可靠、灵敏度高和适用于大规模检测等优点.对目前已发展的多种报告基因(氯霉素转乙酰酶、β-半乳糖苷酶、荧光素酶以及荧光蛋白等)在动物、植物、微生物以及医学等领域的应用情况进行综述,为该技术的进一步拓展应用提供新线索和新思路.     

细菌RNA聚腺苷酸化修饰及其调控机制与生理作用

聚腺苷酸化 (polyadenylation) 是指在底物RNA的3′-端加上一段聚腺苷酸残基的转录后修饰作用。1971年,第一次发现真核生物mRNA的3′-端存在多聚腺苷酸 (poly (A)) 尾,它保护mRNA免受核酸外切酶攻击,且对于转录终止、mRNA运输及翻译都起到重要作用,学者们一度将该现象认为是真核细胞mRNA的特征之一。时至今日,细菌RNA聚腺苷酸化现象的发现引起了学术界的高度重视,大量的研究结果不仅证明了该种修饰在细菌中普遍存在,而且发现其在细菌RNA的加工、降解及质量监控中扮演重要的角色;然而,与真核生物不同的是,在原核生物中该修饰倾向于使RNA去稳定化,即加速RNA的降解。本文综述了近年来细菌中RNA聚腺苷酸化修饰及其调控机制与生理作用的研究进展。     

选择性剪接调控机制的研究进展

选择性剪接是真核生物控制基因表达的一种重要机制,生物体通过这种机制使有限的基因得以表达大量复杂的蛋白质。最近的研究表明,它的调控机制涉及一系列正性和负性调控信号分子,本文综述调控选择性剪接发生的重要剪接因子及其信号机制。     

增强子作用机制的研究进展

增强子是一个非常重要的顺式作用元件,可能以“开或关”或“渐进”方式来调控其相应基因的表达。“Looping”及“Linking”模型可以解释增强子与启动子或其他顺式调控元件及反式因子的协同作用,尤其是增强子远距离调控的作用机制。     

Analysis of alternative cleavage and polyadenylation in mature and differentiating neurons using RNA-seq data

Background: Most eukaryotic protein-coding genes exhibit alternative cleavage and polyadenylation (APA), resulting in mRNA isoforms with different 3′ untranslated regions (3′ UTRs). Studies have shown that brain cells tend to express long 3′ UTR isoforms using distal cleavage and polyadenylation sites (PASs). Methods: Using our recently developed, comprehensive PAS database PolyA_DB, we developed an efficient method to examine APA, named Significance Analysis of Alternative Polyadenylation using RNA-seq (SAAP-RS). We applied this method to study APA in brain cells and neurogenesis. Results: We found that neurons globally express longer 3′ UTRs than other cell types in brain, and microglia and endothelial cells express substantially shorter 3′ UTRs. We show that the 3′ UTR diversity across brain cells can be corroborated with single cell sequencing data. Further analysis of APA regulation of 3′ UTRs during differentiation of embryonic stem cells into neurons indicates that a large fraction of the APA events regulated in neurogenesis are similarly modulated in myogenesis, but to a much greater extent. Conclusion: Together, our data delineate APA profiles in different brain cells and indicate that APA regulation in neurogenesis is largely an augmented process taking place in other types of cell differentiation.     

东方蜜蜂微孢子虫基因的可变剪接及可变腺苷酸化解析

本研究旨在基于已获得的第三代纳米孔全长转录组数据对东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae基因的可变剪接(alternative splicing,AS)和可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)进行分析.通过Astalavista软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫基因的AS事件类型...     

Alternative cleavage and polyadenylation generates downstream uncapped RNA isoforms with translation potential

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Structural Insights into the Human Pre-mRNA 3′-End Processing Machinery

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