张雅鸥教授microRNA研究取得新进展

　　

生物通报道：越来越多的研究发现，曾经被认为是DNA垃圾的非编码DNA在基因的调节中扮演关键角色，其中近年来的一个研究热点——microRNA分子就是基因组中这些“垃圾”所编码出的一种产物。而MicroRNA在高等生物基因表达中的作用也在逐渐为人们所认识。

 

在刚刚结束的第九届中国细胞生物学大会上，来自清华大学深圳研究生院的女教授张雅鸥报告了她的研究团队在microRNA（miRNA）的基因结合位点方面的研究成果。

 

MicroRNA（miRNA）是一类20－24个核苷酸长度的非编码RNA，它们主要通过转录后抑制或mRNA序列特异性降解来调节基因的表达。

 

张教授指出，人们对miRNA功能的了解目前尚处于初期阶段，而导致miRNA功能研究进展缓慢的其中一个主要原因是miRNA的作用规律非常复杂，而我们对miRNA进行基因调节的普遍规律知道的太少。就目前所知，平均每条miRNA的作用靶标基因就超过50条，而每条基因又可被上百条microRNA所调节，因此作用规律复杂程度可想而知。

 

在他们的研究中，张教授的研究团队预测了miRNA在VEGF基因上的结合位点，以及候选miRNA。她的研究组自己开发了一个miRNA靶基因预测软件Find “Tar”。张教授指出，由于miRNA靶基因预测非常复杂，不同软件预测的miRNA结合位点和候选miRNA重复性狠差。因此，他们不敢只利用一个软件进行预测，而是同时联合使用了三个预测软件——两个常用的miRNA预测软件和他们自己开发的Find “Tar”软件。

 

在预测过程中，有两个软件的预测结果一致时才算作一个候选miRNA。尽管如此，获得的结果仍然不尽人意，难坏了她的学生。他们在VEGF 上发现了109个miRNA结合位点，而候选miRNA则有96个。如果要用生物学方法去逐个验证，复杂程度、工作量之大可以想象。

 

因此，他们又进一步用miRNA表达谱来分析VEGF表达如何受到候选miRNA的调节，以此来缩小范围。

 

研究组将来源于人类鼻咽癌细胞系的CNE细胞作为调查在低氧诱导情况下miRNA介导的VEGF（血管内皮细胞生长因子）和其他血管形成因子调节的一个细胞系统，希望籍此能够了解miRNA进行基因调节的原理。

 

分析结果显示，在低氧诱导条件下，发生下调的miRNA 有13条，而上调的则有6条miRNA。因为，已经知道VEGF在低氧诱导下是上调的，因此暗示出这发生下调的13条miRNA与VEGF在低氧条件下的表达上调有关。继而，他们在这13条miRNA中发现四个miRNA在VEGF基因上有结合位点，即与VEGF的上调有关。之后，他们又用生物学方法验证了这些发现。

 

张教授的研究组还发现VEGF受到多种miRNA以不同联合方式的调节，包括共调规律、差异调节规律和竞争规律。共调规律就是指，在一个基因中具有独立结合位点的miRNA能够协同行动来增加miRNA基因对该基因的抑制作用。而竞争竞争规律则是，当多个miRNA相互间竞争一个共同的结合位点或一个功能miRNA与一个假阳性miRNA竞争同一个结合位点时，miRNA的抑制作用可能会被削弱。

 

张教授还表示，目前他们开发出的Find “Tar”软件正在修改尚未发表，而这项研究的部分结果已于去年底发表在PLoS ONE杂志上。（生物通杨遥）

 

 

发表在PLoS ONE杂志的论文检索信息如下：

Hua Z, Lv Q, Ye W, Wong CK, Cai G, Gu D, Ji Y, Zhao C, Wang J, Yang BB, Zhang Y. MiRNA-Directed Regulation of VEGF and Other Angiogenic Factors under Hypoxia PLoS ONE. 2006 Dec 27;1:e116. （通讯作者）

 

附：张雅鸥教授简介

 

张雅鸥教授

 

教育与科研经历：华西医科大学获医学学士、硕士、博士学位（心血管学、血液学专业）。1996-1999年加拿大多伦多大学Sunnybrook医院博士后，从事细胞外基质与疾病关系的研究。1999-2001年，美国哈佛大学医学院和加州大学旧金山分校博士后研究员，从事组织蛋白酶在细胞外基质的重组和心血管疾病中的作用研究。2001-2003年，香港城市大学高级研究员，从事功能基因组研究。2004年2月受聘清华大学深圳研究生院副教授。2004年11月受聘为清华大学深圳研究生院教授。

主要的学术特点和研究方向：以医学细胞及分子生物学为研究领域，在微小RNA的靶基因预测和功能研究；心血管、肿瘤、创伤修复及肝纤维化等疾病的分子机理及病理基因组学等方面有一系列前沿性研究。目前研究方向为1. 小分子的 RNA（ miRNA和 siRNA）对基因表达的调节及其在心血管疾病和抗肿瘤治疗中的应用；2.骨髓基质细胞的分化机理； 3. 细胞外基质与疾病关系； 4.功能基因组学。1998年以来共发表国外SCI文献22篇，被引用400多次。其中作为第一作者和通讯作者发表的SCI文献10篇。SCI Impact Factor 14分以上1篇, 7分左右3篇。

主要课题：

1.    Pleiotrophin 调节骨髓间充质来源细胞分化的机理研究（国家自然科学基金）。

2.    微小RNA 对pleiotrophin 和其它血管生成因子表达的影响（国家自然科学基金，中加合作基金）

3.    人乳头瘤病毒（HPV）感染和宫颈癌的基因治疗（清华大学深圳研究生院项目）。

 抗肿瘤血管生成的siRNA药物的研发(深圳市事业单位科技计划项目)。