最新一期Cell中，报道了美国洛克菲勒大学关于丙肝病毒(Hepatitis C virus，HCV)对宿主细胞内特殊miRNA及其靶基因表达调控机制最新研究。
HCV是一种链RNA病毒，会造成肝炎、肝癌等多种恶性肝部疾病。已有研究表明，HCV感染细胞后，会利用自身基因组RNA性结合肝部表达丰富的miR-122，其自身复制也依赖于此过程。
本项研究中，研究者首先对导入了HCV的Huh-7.5肝癌细胞进行了CLIP-Seq检测，绘制出AGO在HCV RNA上的结合图谱，结果表明，AGO主要结合于HCV RNA的5UTR，E1，E2，NS5A和NS5B几个区域，这些区域正好都与miR-122种子序列重合。如果在Huh-7.5中敲除miR-122或Drosha酶，AGO在HCV RNA上的结合会明显减少，由于表达最广的前50个miRNA中没有任何一个miRNA种子序列位于AGO结合区域内，研究者认为AGO会与miR-122结合于HCV RNA上，且实验表明它们主要集中于5UTR区的S1/S2区域上。
由于HCV RNA的这种miR-122“海绵”效应，研究者认为病毒可能会通过此效应减少宿主细胞内miR-122对其靶点的功能。它们比较了被HCV感染和正常细胞的RNA-Seq结果。结果表明，之前CLIP-Seq中发现的一些miR-122靶基因的确出现了上调，这些靶基因的miR-122也都存在于3UTR区域内。CLIP实验也表明，如果将Huh-7.5细胞内miR-122敲除，当HCV感染细胞时，miR-122靶基因mRNA的3UTR种子序列处AGO的结合也相应减少。这些结果直接证明了研究者关于HCV RNA感染后对宿主细胞miR-122的调控功能。
该模型中，增加HCV：miR-122结合强度或HCV丰度会造成miR-122靶点所受到的作用逐渐减弱。从上到下的曲线代表HCV以10%的梯度减少宿主miR-122储备
为了得到对HCV RNA更为量化的结论，研究者分别上调和miRNA，以控制其靶基因表达，并通过多剂量实验，得到了一个HCV RNA宿主miR-122功能受到的定量方程，分别设置了游离miRNA、miR-122结合位点数目等多个参数。通过改变这些参数，研究者可以进一步精确地拟合出HCV感染后其RNA对miR-122的吸收作用以及宿主细胞中miR-122功能缺失程度。
本项研究通过CLIP-Seq及RNA-Seq等多种实验手段，对HCV基因组RNA的miRNA“海绵”功能做出了更为清晰的解释，证明AGO结合于HCV RNA需要与miR-122互作才能同时结合到HCV RNA，产生一个促病毒复制的细胞，帮助病毒快速复制，造成更为严重的致病效果，为开发更为精确和可靠的肝部疾病疗法提供了更好的依据。
最新评论