研究人员估计,在哺乳动物的基因中,约有30%左右的编码蛋白质的基因受到微小RNA的调控
作者: 南方周末记者 黄永明 实习生 王寅
植物中所含微小RNA能够通过消化道进入人体血液和器官组织,然后通过调控靶基因表达的方式,影响人的生理功能。这意味着日常饮食可以直接影响人体内的基因表达。
2007年的一天,正在南京大学读博的陈熹被导师布置了一个实验,去检测人的血清中是否含有微小核糖核酸(microRNA)。陈熹当时就认为导师疯了,因为这完全违背了他所学到的生物学常识:人的血清中含有许多RNA的降解酶,因而不可能有完整的RNA存在,至多只是一些碎片。他在师弟师妹面前把自己的导师“批判”了一番,然后就把这个任务扔在了一边。
直到两个星期后的一个早晨,陈熹的导师张辰宇堵到了他,再次要求他去做这个实验。陈熹回避不开,只好去做。结果这个实验一做,陈熹变得比他的导师都更疯狂了,曾经连续三天三夜泡在实验室里。他得到了一些令人难以置信的结果。
他们最新的一项研究发表在近期的《细胞研究》上,这项研究发现,植物所含有的微小RNA能够通过消化道进入人体血液和器官组织,然后通过调控人体内靶基因表达的方式,影响人的生理功能。他们已经发现了至少一种情况,微小RNA能够通过这种方式影响人体健康:进食过多的大米会增加患代谢紊乱综合征的可能。这倒令人想起孙悟空变成一只小虫子钻进铁扇公主肚子的故事,尽管最后的结果与肚子疼无关。
这样的一个发现引起了许多生物学研究者的极大兴趣。同样研究微小RNA的美国俄亥俄州立大学的克莱·马什(Clay Marsh)教授认为张辰宇等人的这项工作“非常令人激动”,它表明我们日常的饮食能够直接影响体内的基因表达。
用南京大学张辰宇教授的话来说,这项发现为中国诸如“吃什么补什么”、“一方水土养一方人”这些俗话提供了科学上的注脚。
微小RNA与人体疾病
科学家发现微小RNA并不是很久之前的事情。1993年,哈佛大学的罗莎琳德·李(Rosalind Lee)等人在《细胞》杂志上发表论文,称在线虫中发现了控制幼虫发育的“lin-4基因”所编码产生的短小RNA,这种RNA可以与lin-14基因产生的mRNA结合,并抑制它的功能,使它无法被翻译,最终控制LIN-14蛋白质的产生。这是人们首次发现微小RNA对于生物体基因表达的调节作用。
微小RNA是一种由19-24个核苷酸组成的非编码RNA,它不能被翻译并最终生成蛋白质,而是一种在进化上比较保守的“基因调控者”。
在过去的10年里,微小RNA的研究已经成为了一个热点。仅仅是在2000年到2003年的短短三年时间里,研究人员就陆续发现了微小RNA的以下功能:控制细胞的增殖、凋亡;调节苍蝇的脂肪代谢;调节哺乳动物造血系统功能;控制植物叶与花的发育等。而据计算机模拟推测的结果,以上这些可能只是微小RNA所具备的功能的冰山之一角。研究人员估计,在哺乳动物的基因中,约有30%左右的编码蛋白质的基因受到微小RNA的调控。
2002年,美国《科学》杂志把微小RNA的研究评为了当年的“年度重大突破”。到2005年,研究人员已经在人体中发现了两百多种微小RNA。并且,人们也逐渐认识到,微小RNA可以调控肿瘤的形成,可以与慢性淋巴细胞性白血病有关,还可能与人类老年痴呆症和某些中枢神
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