北京生科所戚益军等《基因和发展》上发miRNA研究成果

　　

生物通综合：来自北京生命科学研究所的消息，5月1日北京生命科学研究所戚益军实验室在《基因和发展》（Genes & Development）杂志在线发表题为“A complex system of small RNAs in a unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii”的论文。该论文首次报道了在单细胞生物中存在miRNAs。《基因和发展》发表了对该论文的评论文章(Perspective)“Expanding RNA physiology: microRNAs in a unicellular organism”和题为“Unicellular miRNA Discovery”的新闻稿（Press release）。

   Genes & Development的新闻稿称：“由北京生命科学研究所戚益军博士领导的合作研究小组，报道了他们关于衣藻中存在microRNAs（miRNAs）的新发现。这是研究人员首次在单细胞生物中发现miRNAs”。

“miRNA是一类保守的，约21个核苷酸长度的小RNA，它们通过切割与其互补的信使RNA（mRNA）靶序列或抑制翻译来调节基因表达。miRNA已被证实在植物和动物中广泛存在，并被认为是多细胞生物发育的重要调节因子。现在，戚益军博士与他的同事在衣藻中发现了大量的miRNAs，从而将miRNA的存在范围从多细胞生物扩展到了单细胞生物。他们的研究表明，单细胞生物中存在的miRNAs与植物miRNA有一些相同的功能特性，均能在体外和体内指导切割其靶标mRNAs。另外，他们还发现，在衣藻配子体分化过程中，一些miRNAs的表达模式发生了改变，说明它们可能在调节有性生殖的过程中发挥了作用”。

 “单细胞生物中发现miRNA，也有进化方面的启示：miRNAs同时存在于单细胞和多细胞组织中，说明miRNA通路形成于这两条进化分支分离之前；而衣藻与动物和植物中的miRNA基因缺乏保守性的事实意味着，这些miRNAs是独立进化而来的”。

 “我们的发现使大家以前对miRNA只存在于多细胞生物的认识发生了改变，这对蓬勃发展的小RNA研究提供了重要信息。同时，我们也面临一个紧迫问题，究竟这些miRNA在衣藻中行使了什么样的功能。希望不久后就能知道答案。”戚益军博士说。该论文由北京生命科学研究所戚益军实验室和中科院遗传所王秀杰实验室合作完成。赵涛博士和李广林为共同第一作者。该项目由科技部863项目和北京市政府资助。

戚益军博士（中）、密士军博士（左）、赵涛博士（右）

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戚益军博士简介：

 

教育经历

 

2001	浙江大学分子生物学博士学位
1995	南京农业大学植物病理学学士学位

工作经历

Professional Experience

2006-present	北京生命科学研究所研究员
2004-2006	美国冷泉港实验室博士后
2001-2004	美国俄亥俄州立大学博士后

研究概述：

RNA干扰 (RNA interference, RNAi) 是真核生物中的一种普遍现象，它在很多不同的生物过程中起到非常重要的作用。这些过程包括发育调控，抵抗病毒侵染，以及染色质修饰。RNAi的重要特征包括Dicer切割产生小分子RNA和RNA诱导的沉默结合体 (RNA-induced silencing complex, RISC) 的形成。RISC可以导致转录或转录后水平的基因沉默。在植物中存在多种RNAi通路，这包括siRNA介导的转录后水平的基因沉默，miRNA介导的切割或翻译抑制和转录水平的基因沉默。转录水平的基因沉默通常与染色质的修饰（DNA和histone的甲基化）紧密相关。

我们实验室综合遗传学，分子生物学和生物化学的方法，以拟南芥和衣藻为模式生物，研究中RNAi的作用机理和功能。我们的兴趣包括RISC的形成，小分子RNA如何识别和导致同源染色质的修饰，RNAi组分如何在不同通路中特异化，以及小分子RNA在拟南芥和衣藻生长发育过程中的作用。

RNAi的发现不但拓宽了本实验室对RNA在基因表达中调控作用的了解，同时给我们提供了研究基因功能的强大工具。我们实验室也对RNAi在植物功能基因组中的应用有兴趣。

Publications:

1.	Zhao, T., Li, G., Mi, S., Li, S., Hannon, G., Wang, X.-J., and Qi, Y. A complex system of small RNAs in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii. Genes and Development. 2007; In press.
2.	Qi, Y., He, X., Wang X-J., Kohany, O., Jurka, J. and Hannon, G. Distinct catalytic and non-catalytic roles of ARGONAUTE4 in RNA-directed DNA methylation. Nature. 2006; 443: 1008-1012.
3.	Qi Y. and Hannon G.. Uncovering mechanisms of RNAi in plants: Biochemistry enters the foray. FEBS Letters. 2005; 579(26): 5899-903.
4.	Qi Y., Denli A. and Hannon G. Biochemical specialization within Arabidopsis RNA silencing pathways. Molecular Cell. 2005; 19(3): 421-428.
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6.	Qi Y., Pélissier T., Itaya A., Hunt E., Wassenegger M. and Ding B. Direct role of a viroid RNA motif in mediating directional RNA trafficking across a specific cellular boundary. Plant Cell. 2004; 16(6): 1741-1752.
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