研究发现调整肌肉生长过程的基因

        12年前，科学家们首次在蠕虫中发现了一种用来调节遗传基因表达的基因，在近几年完成的人类基因组测序工作中，发现了人的基因组中也存在着调节基因表达的基因，这就是微型RNA基因microRNAs（也被称做小分子RNA干扰miRNAs），目前科学家们已经确定microRNAs在多细胞动物，也包括人类的细胞中扮演着调节基因表达的角色。

        美国北卡罗莱纳大学医学院细胞与发育生物学系副教授，北卡大学心血管生物学中心及癌症研究中心的成员Da-Zhi  Wang，是这次研究的主要参与者和论文的共同作者。他说：“我们这次研究的主要目的是要在基因表达的水平上，观察肌肉细胞是怎样生长的。目前microRNAs能够调节基因的表达已是科学界的共识，而我们想了解的是这种调节基因表达的作用对肌肉细胞的生长起到了怎样的作用。”

        当成肌细胞或者称为肌肉前体细胞不在自我增殖后，就会发生不可逆的改变，这一改变被称为分化，从而生成肌小管或成熟的肌肉细胞，这就是肌肉组织产生的机理。

        Da-Zhi  Wang领导的研究小组发现了两种只存在于肌肉细胞中的微型RNA基因，miR-1和miR-133，两者在位置上靠得很近，所以总是一起表达，但是它们所承担的任务却是截然相反的。

        Da-Zhi  Wang说：“这是第一次发现，两个同时表达的基因，却有着相反的功能，我们在研究中发现这两个基因分别掌管着肌母细胞的增殖和分化，当我们增加miR-1蛋白质的含量，就使得肌母细胞分化成成熟的肌肉细胞，但是肌母细胞就不增殖了，相反我们增加了miR-133蛋白质的含量，就使得肌母细胞增殖，但是肌母细胞就不在分化了。我们对青蛙的胚胎形成过程进行的研究证明了这一原理，当增加了miR-1蛋白质的含量，青蛙胚胎中就形成较多的肌肉组织而肌母细胞却较少，反之，当增加了miR-133蛋白质的含量，青蛙胚胎中就形成较少的肌肉组织而肌母细胞却较多。这一研究成果会使许多人感到惊奇，因为这两个微型RNA基因同时作用于肌肉组织的生成过程，而是同时表达，所以研究者就会假定它们共同推动肌肉组织向一个方向发展，但是研究分析的结果却恰恰相反。”

        像所有的RNA（核糖核酸分子一样）分子一样，它们都是DNA（脱氧核糖核酸）相关基因的拷贝，它们都是由四种核苷酸缩写为A、U、G、C不同组合而形成的一条长链，只是微型RNA的长度极短，只有22个核苷酸。与普遍信使RNA不同的是，微型RNA不是制造相关蛋白质的蓝本，而是限制某种蛋白质的合成，这样也就是限制了某些基因的表达。在微型RNA研究界有两种观点，一种观点认为微型RNA是各种生物过程的主要调节者，另一种观点却认为微型RNA只是对肌肉生长的过程起了微调的作用。Da-Zhi  Wang的研究小组正在开展动物实验，以探求确定这两个微型RNA在一些肌肉病变，例如肌肉的损伤或者心肌肥大中可能扮演的角色。

        英文原文链接参见：http://www.bio.com/newsfeatures/newsfeatures_research.jhtml;jsessionid=EJHR321Z2IGQNR3FQLMCFEWHUWBNSIV0?cid=15800020 (责任编辑：泉水)

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