《一種釀酒酵母中新發現的RNA轉錄干擾機制研究》是依託復旦大學，由胡小華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：一種釀酒酵母中新發現的RNA轉錄干擾機制研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡小華
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我們最新的研究發現，釀酒酵母基因組中對向基因（占全基因組編碼基因的20%以上）3’UTR的重疊會導致相互轉錄干擾；該干擾現象不依賴於基因編碼產物本身，僅決定於重疊的3’UTR；它不僅在原位而且還可以從異位反式起作用，但完全異於RNAi的調控機制。這是一種全新的基因調控模式，剛報導就引起Nature Reviews Genetics期刊的關注。為此，本項目將聚焦這一新發現的轉錄干擾現象，整合現代分子生物學的精巧和新一代測序數據解析的深度和廣度，從染色質結構、轉錄過程以及轉錄後調控等多重視角，揭示其內在的遺傳調控規律，並闡明其對細胞回響環境變化等生命活動的科學意義。本項目的開展必將進一步拓展人們對RNA生物學的認知，為RNA分子介導的基因調控模式積累新的科學知識；此外，本項目所發展的分子機制對解釋果蠅、擬南芥等物種的類似轉錄干擾現象以及高等生物中lncRNA的調控模式具有潛在的適應性。
結題摘要
高等動植物中廣泛存在microRNA分子對基因表達的負調控模式。然而，釀酒酵母中缺乏類似的RNA轉錄干擾機制，卻存在比較原始的轉錄干擾機制，即：酵母基因組緊湊導致大量的基因存在重疊，轉錄過程存在轉錄干擾的可能。我們發現了對向排列基因的轉錄本3’UTR可以介導對與之重疊基因的轉錄干擾。本項目通過核小體占位實驗和組蛋白的表觀遺傳修飾水平的檢測，發現對向排列基因3’UTR區域染色質結構鬆散，處於活性狀態，易於被其它生物分子結合和調控。此外，藉助基因組轉錄繼續實驗(Genomic run-on)，進一步揭示了這種轉錄調控是通過3’UTR介導、抑制了被調控基因轉錄速率。最後，利用鏈特異性RNA-seq，對釀酒酵母發酵和非發酵兩種培養條件下全轉錄組進行了比較，發現對向排列基因對之間的相互負調控在碳源代謝的生物學途徑上有著協同作用，其中代表基因對包括ALD4和GDH1、TAF12和SWI5以及SCC2和SAS4等 。這進一步證實了對向排列基因的調控機制對於釀酒酵母包括碳源代謝等基本的生理活動具有重要的作用。本項目的開展給我們對生物界中的轉錄調控模式的理解打開了一個新的視角，也積累了新的科學知識。
