敲除小鼠研究:长非编码RNA“在哺乳动物发育和生理学中起着核心作用”

由凯西·卢斯金在《进化新闻与观点》杂志上撰文bepaly投注送二八红利

几年前我写了关于对“垃圾DNA”开发不必要的说法提出挑战。在老鼠实验中,据推测,研究人员已经“淘汰”了非编码DNA,bepaly买球然而,当老鼠长大后,它们自己却变得健康了。现在一项新的研究埃莱夫,“多个敲除小鼠模型显示,lincrnas是生命和大脑发育所必需的。“表明事实上非编码DNA,以长的非编码RNA(lincrnas)的bepaly买球形式,对小鼠的正常发育至关重要——研究人员建议,即使这种“敲除”不会产生无活性的小鼠,我们应该非常犹豫地宣称非编码DNA并不重要。正如文章的“摘要”部分所述:

Sauvageau等人已经开发出几条基因敲除小鼠的基因,以研究非编码RNA分子的一个子集,称为长基因间非编码RNA(lincrnas)。这些实验表明,lincrnas对小鼠的整体生存能力有很强的影响。以及一些发展过程,包括肺和大脑皮层的发育。

这项研究在小鼠身上敲除了18个lincrna,并发现lincrnas在发展中“扮演着中心角色:

这种方法使我们在小鼠中识别出18个针对性删除的lincrna。这些新的敲除菌株的初步特征表明,它们在活性中起着关键的功能作用。大脑皮层的发育和其他发育过程。在这项研究中,我们描述了这一集合中5个菌株的观察表型。共同地,这些数据提供了lincrna在哺乳动物发育和生理学中起着核心作用的证据。

这些结果与争论有关编码项目.有人声称,即使DNA被转录成RNA,那个RNA可能还是“垃圾”。但这篇文章认为人类非编码RNA可能具有重要的功能:

鉴于大部分人类基因组都是转录的,Sauvageau等人开发的小鼠模型。是确定生理相关性的重要步骤,在遗传水平上,体内基因组的非编码部分。…这支持我们的假设,即正常器官发育需要lincrnas,病理状态下调节不当,这可能转化为人类疾病。

它的结论是:“这项研究表明,lncrna在体内起着关键作用,并为将来对lbepaly买球ncrna分子作用的大规模功能研究提供了框架和动力。”换句话说,不要以为非编码RNA是垃圾,现在不是bepaly买球所有的18个基因敲除都会导致发育缺陷。评论中的文章埃莱夫,RNA研究员约翰·马蒂克解释从非编码RNA敲除中不能立即发现“可辨别的表型”并不一定意味着非编码RNA没有功能。正如马蒂克解释的那样,“其他未表现出明显发育缺陷的突变体表现出大脑特有的表达模式,可能与发育水平不明显的认知缺陷有关。”他继续说:

索瓦乔的作品,GoffLodata等人是一种显示体内有重要发育功能的lncRNa的小型巡查力,bepaly买球它还加入了其他先锋团体的少量研究,这些研究表明了同样的事情(Lewejohann等人,2004;Gutschner等人,2013年;Li等人,2013)尽管并非所有的靶向lncrnas都表现出表型。bepaly买球同样地,其他广泛表达的lncRNA的敲除实验,bepaly买球以及哺乳动物基因组中一些最保守的元素,也没有产生可辨别的表型(Ahituv等人,2007;Nakagawa等人,2011年)。这听起来应该是对负面结果解释的一种谨慎。事实上,因为大多数lncrnabepaly买球s在大脑中表达(Mercer等人,许多是灵长类特有的(Derrien等人,2012)可能是人类(和哺乳动物)中许多lncrna介导的遗传信息都与大脑功能有关,因此在发育过程中不易察觉,与认知相反,屏幕。一个很好的例子是在大脑中广泛表达的一种叫做BC1的非编码RNA:BC1的敲除不会引起明显的解剖结果。但它会导致一种在野外致命的行为表型(Lewejohann等人,2004)。

尽管有证据表明lncrnas在哺乳动物发育中起作用,bepaly买球大脑功能和生理学在增长,显然还需要更复杂和全面的表型筛选,尤其是在认知功能方面。

(约翰S。马蒂克“遗传学:探索非编码RNA的现象学,“埃莱夫,2:E01968(12月31日,2013)

换句话说,即使我们“剔除”了非编码的DNA/RNA,发现了一个有活力的有机体,被敲除的DNA/RNA可能仍然具有重要的功能,一些研究人员可能过早地得出结论,被敲除的DNA/RNA是垃圾。当长的非编码RNA在哺乳动物中发挥与认知和行为相关的重要功能时,这可能正是正在发生的事情。这个故事的寓意是,我们不应该过早地断定某些东西是“垃圾”,而且要回答这些问题需要大量的新类型的研究。在encode发现我们绝大多数的DNA被转录成RNA之后,许多达尔文生物学家相信大部分RNA仍然是无用的,这让他们感到欣慰。我们的细胞中充满了“垃圾RNA”,但一些有独立思想的人却在寻找这种RNA功能的证据。他们一直都能找到。正如马蒂克所说:“多年来,假设未翻译的RNA分子没有有用的用途,但是,从20世纪90年代中期开始,一小部分研究人员,包括现在的作者(马蒂克,1994)一直在争论这些RNA传输监管信息,可能与多细胞生物的出现有关。马蒂克和其他有勇气挑战毫无结果的达尔文假设的人。

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