两个新的粟酒裂殖酵母boxH/ACAsnoRNA的鉴定、功能分析及进化意义

通过构建粟酒裂殖酵母核小分子RNA的CDNA文库,发现并鉴定了两个新的非编码RNA,分别命名为Sp15-70和Sp18-61.生物信息学分析揭示这两个RNA均具有典型的box H／ACA snoRNA二级结构特征和与rRNA互补的配对区,推测Sp15-70具有指导25S rRNA中U2401和U2298假尿嘧啶修饰的功能;Sp18-61具有指导18S rRNA中U208和25S rRNA中U2341假尿嘧啶修饰的功能.采用CMC-引物延伸法证实:在粟酒裂殖酵母rRNA中,这4个预测位点确实为假尿嘧啶修饰核苷酸.Sp15-70和Sp18-61均由单拷贝基因编码,分别位于粟酒裂殖酵母染色体Ⅰ和Ⅲ上蛋白质基因的间隔区,在其5'端上游均发现了典型的TATA box元件,表明它们都是独立转录的基因.比较分析这两个snoRNA在不同生物中的功能性同源分子,发现snoRNA基因在进化的过程中发生了广泛的分子重组和转位.

植物一个新box H/ACA snoRNA的鉴定及功能分析

通过生物信息学方法对拟南芥基因组序列进行搜索,发现两个新的非编码小分子RNA基因,分别命名为AthsnoR206 a和AthsnoR206b。它们相距约170nt,位于蛋白质基因间隔区。MFOLD二级结构预测这两个RNA均具有典型的box H/ACAsnoRNA"发夹-铰链-发夹-尾巴"结构,符合box H/ACA snoRNA的判定标准;两个RNA分子的反义序列一致,可以判定它们为同一基因的两个拷贝。分析预测snoR206的两段反义序列分别指导拟南芥rRNA小亚基U1717位点和大亚基U2181位点的假尿嘧啶化修饰。在其它13种包括单子叶植物和双子叶植物在内的植物搜索到14个snoR206同源分子,其中12个发现于表达序列标签中,表明该snoRNA在植物中表达且广泛存在。具有双功能的snoR206在人和酵母中的部分功能同源分子分别为U70和snR32,表明其祖先分子在进化过程中存在分子重组。

mRNA修饰研究概况及展望

信使RNA的核苷酸修饰主要包括2'-O-甲基化、假尿嘧啶化、m6A、m5C、m7G、m1A、5hm C等。已有的研究表明,这些修饰在m RNA稳定性、加工、遗传信息传递以及细胞的应激反应中起到重要作用。由于技术的限制,过去我们对于m RNA修饰知之甚少。近年来,一系列新技术的产生为全面地考察m RNA核苷酸修饰状况,深入地研究它们的生物学功能提供了极大的便利,并且取得了一些重要的进展。就此方面的研究概况作简要概述。

粟酒裂殖酵母中3个新的box H/ACA snoRNA的鉴定及意义

真核生物rRNA和snRNA中特定位点的假尿嘧啶化修饰是由box H/ACA snoRNA指导的,这些RNA通常具有保守的H和ACA元件以及“发夹-铰链-发夹-尾”的二级结构。通过筛选cDNA文库,从粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中鉴定了3个新的box H/ACA snoRNA,分别命名为SP12,SP16和SP20。这些小分子RNA 3’末端都具有ACA类元件,其二级结构中包含2或3个较大的类似发夹的结构。尽管SP20的H元件并不典型,但能折叠成典型box H/ACA snoRNA的二级结构,推测其具有指导18S rRNA上U1208和U1053两个位点的假尿嘧啶化修饰的功能。相反,SP12和SP16的二级结构不同于SP20,并且也没有与rRNA或snRNA互补的反义元件,所以被称为“功能未知的向导snoRNA(orphanguide RNA”,其功能尚有待阐明。SP12和SP16的基因都位于2个编码蛋白质基因的间隔区,SP16snoRNA是从一个较大的RNA前体剪切加工而来。有趣的是,SP20基因位于一个预测的蛋白质基因的编码区中,但转录方向相反。Northern杂交和RT-PCR分析都无法检测到该蛋白质基因的mRNA,表明该基因在细胞中的表达是不存在的。这是粟酒裂殖酵母中一个推测编码蛋白质的基因位点反向编码一个小分子RNA的首次报道。