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      Alastair Murchie-陳東戎課題組《Nucleic Acids Research》報道Twister核酶的新生物學功能

      發表時間:2021-11-05  |  閱讀次數:10次  |  字體大小 [ ]

       核酶指有催化功能的RNA。Twister核酶是生物信息學揭示的天然自剪切核酶,分布廣泛且催化效率高,被應用于核糖開關、環狀RNA表達載體等分子工具的研究,但目前Twister核酶的天然生物學功能未知。

       逆轉座元件指通過RNA中間體從基因組一個地方轉移到另一個地方的DNA序列,轉座元件在原核和真核生物中分布都極其廣泛,在基因組中占比往往很高,如線蟲基因組中轉座元件占約12%,人類中則占45%。曼氏血吸蟲(Schistosoma mansoni)基因組中逆轉座元件占比超過20%。Repbase中共收錄17種S.mansoni逆轉座元件。

       2021年9月22日,我院Alastair Murchie-陳東戎課題組在Nucleic Acids Research發表題為“The function of twister ribozyme variants in non-LTR retrotransposition in Schistosoma mansoni”的研究成果,報道了Twister核酶參與S.mansoni基因組中perere-3 non-LTR逆轉座的生物學功能。

       Alastair Murchie-陳東戎課題組運用RNABOB生物信息學方法和基因功能批量預測揭示了S.mansoni基因組中的Twister 核酶變體序列位于perere-3 non-LTR逆轉座元件的5’末端,且具備體內、外自剪切活性。T-variant和 perere-3在體內共轉錄,且T-variant的剪切產物RNA具備抵御降解并起始下游蛋白翻譯的功能。T-variant剪切位點在基因組中緊鄰逆轉座插入位點重復序列(Target Site Duplications,TSDs),為T-variant剪切產物和逆轉座元件RNA共同參與Target-primed reverse transcription(TPRT),并插入新的基因組位點提供了證據。

       該研究首次報道了twister核酶的天然生物學功能,Twister變體的發現拓寬了twister核酶的定義和分布范圍,為揭示同類型自剪切核酶變體的功能提供了新思路。此外,Twister變體集中分布在導致肝臟和腸血吸蟲病的主要病原體S.mansoni中,通過干擾Twister核酶自剪切,可能實現血吸蟲基因組逆轉座的調控,從而破壞病原體侵染宿主的能力、適應性以及抗藥性。

       該研究主要由生物醫學研究院博士后劉格彤完成,Alastair Murchie、陳東戎、為共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金和國家重點研發計劃項目的資助。 

      原文鏈接:https://academic.oup.com/nar/article/49/18/10573/6374148

        


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