中國科學(xué)院中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(USTC)光守紅教授課題組與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院馮學(xué)珠教授合作，揭示了基于Caenorhabditis的核仁RNA干擾線蟲(C. elegans) 作為模式生物。該研究發(fā)表在《核酸研究》上。
siRNA是一種長度約為22個(gè)核苷酸的非編碼小RNA。siRNA在動(dòng)植物體的生長發(fā)育、生殖遺傳和免疫防御等方面發(fā)揮著重要作用，是一種優(yōu)良的藥物分子。
光教授課題組通過正向和反向遺傳篩選，鑒定了一系列抑制秀麗隱桿線蟲內(nèi)源性siRNA產(chǎn)生的siRNA抑制因子(SUSI)。當(dāng) SUSI 因子有缺陷時(shí)，錯(cuò)誤加工的核糖體 RNA (rRNA) 片段會(huì)在細(xì)胞中積累，從而誘導(dǎo)核糖體 siRNA (risiRNA) 的產(chǎn)生。risiRNAs 通過激活核 RNA 干擾通路來補(bǔ)充 rRNA 序列并調(diào)節(jié) rRNA 的水平。
在這項(xiàng)研究中，研究人員通過基因篩選克隆了一個(gè)抑制risiRNA產(chǎn)生的SUSI-5基因，發(fā)現(xiàn)SUSI-5基因編碼了一個(gè)保守的RNA外泌體催化亞基DIS-3。
通過CRISPR基因編輯技術(shù)，他們證實(shí)RNA外泌體任何亞基的功能缺陷都可能導(dǎo)致risiRNA的積累，而risiRNA誘導(dǎo)兩個(gè)核RNA干擾關(guān)鍵因子NRDE-2和NRDE-3進(jìn)入核仁，結(jié)合核糖體RNA 前體，進(jìn)而抑制 RNA 聚合酶的轉(zhuǎn)錄活性。
此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，RNA外泌體可以通過亞細(xì)胞定位的變化來響應(yīng)細(xì)胞核內(nèi)rRNA的穩(wěn)態(tài)。RNA外泌體在多種RNA的加工和代謝中起重要作用，主要位于核仁中。細(xì)胞內(nèi) rRNA 穩(wěn)態(tài)失衡會(huì)導(dǎo)致 RNA 外泌體從核仁轉(zhuǎn)移到核質(zhì)。RNA外泌體的正確亞細(xì)胞定位在抑制risiRNA的產(chǎn)生中起著重要作用。
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