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国自然高端机制|只知道可变(选择性)剪接?再推荐三个新的给你……

小张聊科研  · 公众号  · 科研  · 2025-01-03 17:00

正文

最近我们在介绍平衡的时候提到了分子层面的平衡(国自然假说中最多的一种模式:平衡与失衡,除了Th17/Treg、M1/M2外还有哪些?),分子层面平衡里面有个比较有意思的现象:来源于同一个基因的两个转录本的作用相反,即同样来源于基因A有两个RNA(或者蛋白),但AB的作用是相反的,即AB互相拮抗,从而实现基因A功能的平衡,而AB的平衡一般受到的调控是可变剪接(选择性剪接,Alternative Splicing,这个主题我们已经介绍了好久了,今天再简单回顾一下,然后再说三个新的Alternative分子事件。

1)可变剪接

可变剪接(Alternative Splicing, AS)是真核生物基因表达调控中的一种复杂机制,它允许单个基因通过不同的剪接方式产生多种不同的mRNA剪接异构体(isoforms)。

可变剪接在国自然中研究比较多的一类机制热点:

  • DDX24通过调控IKBKG可变剪接参与自噬介导的肺癌耐药机制研究

  • UBE2B可变剪接失调在结核病中抑制巨噬细胞凋亡的机制及诊断价值研究

  • NOTCH3胞内段NICD3调控FN1可变剪接促进结直肠癌细胞上皮间充质转化的作用和机制

  • RBM25通过DAXX可变剪接调控MAPK通路促进心衰的机制研究

2)可变多聚腺苷酸化

可变多聚腺苷酸化(Alternative Polyadenylation, APA)是真核细胞中mRNA成熟过程中的一种重要转录后调控机制。它涉及在前体mRNApre-mRNA)的3'端选择不同的多聚腺苷酸化信号位点(polyadenylation signal site, PAS),从而产生具有不同3'非翻译区(3'UTR)长度的mRNA亚型。这一过程可以影响mRNA的稳定性、翻译效率以及蛋白的细胞定位。

AS相比,APA在国自然中项目也越来越多:

  • PUF60通过调控SET可变多聚腺苷酸化参与DNA损伤修复促进卵巢癌耐药的机制

  • 靶向选择性多聚腺苷酸化核心因子NUDT21抑制MSC衰老促进骨缺损修复的机制研究

  • 选择性多聚腺苷酸化关联的遗传变异对肺腺癌发病风险的影响及机制研究

3)可变启动子

可变启动子(Alternative PromoterAP)是指某一特定基因转录本起始端所对应的可变区域。通过选择不同的转录起始位点,可变启动子引起一个基因5'UTR序列的改变,这种改变会影响下游mRNA的翻译质量和稳定性。

AP这个与ASAPA相比,做的更加少:

  • CES3可变启动子选择性利用产物CES3-eSUMO化促进核浆分布改变在子宫内膜癌孕激素抵抗中的分子机制

  • AK4可变启动子的选择性利用机制及其产物AK4β亚型的乙酰化和核易位在卵巢癌顺铂耐药中的作用研究

  • 长链非编码RNA PRL-3-AS介导胃癌基因PRL-3选择性启动子激活的分子机制研究

4)可变翻译

可变翻译(Alternative translation, AT)是指在蛋白质合成过程中,同一mRNA分子因不同的起始密码子、开放阅读框选择或内部核糖体进入位点等因素,被翻译成多种不同的蛋白质。

可变(选择性)翻译的项目也有不少了:

  • 核糖体合成相关蛋白BRIX1调控选择性翻译促进结直肠癌糖酵解的分子机制研究

  • P4HB相关RNP小体选择性翻译调控肺腺癌进展的机制及临床转化研究

  • 肠乳杆菌源性视黄酸调节上皮细胞C/EBPβ可变翻译抑制结肠炎的研究

最后我们说一下对于这些“高端”机制的观点:相对于转录调控、RNA修饰等,这几个机制在国自然项目中都是“相对冷门”的机制,特别是对于临床专家来说,可以起到“出其不意”的效果,比较适合作为青年项目创新点里面让专家“眼前一亮”的机制创新。这种相对高端的机制,做的人比较少(我估计看的人也少,不过我个人还是更愿意分享一些这种关注较少的方向)。当然,只是机制创新还不够,机制创新可以让本子锦上添花,临床问题、研究角度的创新以及科学问题的重要性才是选题立得住的核心,大家切莫一位追求创新,忽视选题哦!


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