5月15日《Genes & Development》一篇文章报道，由中国北京生命科学研究所戚益军(Yi-Jun Qi)博士率领的国际研究小组，在单细胞绿藻莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）中发现microRNAs，这是首次在单细胞生物中发现miRNAs。
新发现不仅颠覆了长期以来人们对“miRNAs只存在于多细胞生物中”的教条认识，还为日益繁荣的小RNA世界又增加了一条重要信息。但这些miRNAs在绿藻中发挥什么样的作用呢？
miRNAs是一组保守的、长度大约21核苷的RNA序列，通过劈开与之互补的mRNA靶标或抑制基因翻译，调节基因的表达。miRNAs在动物和植物都存在，它们是多细胞发育的关键调节者。
戚博士等将他们在绿藻中发现的大量miRNAs，在单细胞生命中进一步深入，发现单细胞miRNAs与植物miRNAs有相似的功能特征，能够在体内和体外指导靶mRNAs断裂；另外，配子分化时，miRNAs的表达模式发生变化，说明其可能有调节有性生殖的作用。
在单细胞生物中发现miRNAs还有进化学上的意义，单细胞和多细胞生物都有miRNAs，说明miRNAs途径在多细胞生命形式出现之前即以存在，缺乏普遍存在的保守miRNAs基因的藻类、动物和植物，则可能是单独进化产生的。
原始出处:
Published online before print April 30, 2007
Genes and Development, DOI: 10.1101/gad.1543507
A complex system of small RNAs in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii
Tao Zhao1,4, Guanglin Li2,4, Shijun Mi1, Shan Li1, Gregory J. Hannon3, Xiu-Jie Wang2,6, and Yijun Qi1,5
1 National Institute of Biological Sciences, Zhongguancun Life Science Park, Beijing 102206, China; 2 State Key Laboratory of Plant Genomics, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; 3 Cold Spring Harbor Laboratory, Watson School of Biological Sciences and Howard Hughes Medical Institute, Cold Spring Harbor, New York 11724, USA
Endogenous small RNAs function in RNA interference (RNAi) pathways to control gene expression through mRNA cleavage, translational repression, or chromatin modification. Plants and animals contain many microRNAs (miRNAs) that play vital roles in development, including helping to specify cell type and tissue identity. To date, no miRNAs have been reported in unicellular organisms. Here we show that Chlamydomonas reinhardtii, a unicellular green alga, encodes many miRNAs. We also show that a Chlamydomonas miRNA can direct the cleavage of its target mRNA in vivo and in vitro. We further show that the expression of some miRNAs/Candidates increases or decreases during Chlamydomonas gametogenesis. In addition to miRNAs, Chlamydomonas harbors other types of small RNAs including phased small interfering RNAs (siRNAs) that are reminiscent of plant trans-acting siRNAs, as well as siRNAs originating from protein-coding genes and transposons. Our findings suggest that the miRNA pathway and some siRNA pathways are ancient mechanisms of gene regulation that evolved prior to the emergence of multicellularity.
[Keywords: Chlamydomonas; miRNA; mRNA cleavage; small RNA; RNAi; RISC]
戚益军 博士简介
北京生命科学研究所研究员
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
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。
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