科學家揭示長非編碼RNA Paupar的新功能

2020-12-13 科學網

科學家揭示長非編碼RNA Paupar的新功能

作者：

小柯機器人

發布時間：2019/10/11 13:48:51

美國哥倫比亞大學Lori Sussel研究組的研究顯示，長非編碼RNA Paupar通過調節PAX6的調節活性來促進α細胞的發育和功能。 2019年10月10日，國際學術期刊《細胞—代謝》在線發表了這一成果。

研究人員通過對小鼠胚胎胰腺和成年小鼠胰島之間的比較轉錄組分析確定了幾種胰腺lncRNA，這些胰腺lncRNA與必需的胰腺轉錄因子（包括Pax6相關的lncRNA Paupar）非常相似。研究證明了產升胰高血糖素的α細胞富含Paupar，並且促進Pax6的選擇性剪切，Pax6的選擇性剪切是激活必需α細胞基因所需的。與此同時，小鼠中Paupar的缺失導致PAX6α細胞靶基因的失調和相應的α細胞功能障礙，包括胰高血糖素的分泌減弱。

這些發現揭示了胰腺lncRNA可以通過調控廣泛表達特異性轉錄因子的細胞來協調葡萄糖穩態的獨特機制。

據悉，許多研究證實了胰高血糖素分泌失調在高血糖症和糖尿病中的作用。因此，了解胰島α細胞發育和功能機制對於發現新的糖尿病治療方法具有重要意義。

附：英文原文

Title: The Long Noncoding RNA Paupar Modulates PAX6 Regulatory Activities to Promote Alpha Cell Development and Function

Author: Ruth A. Singer, Luis Arnes, Yi Cui, Jiguang Wang, Yuqian Gao, Michelle A. Guney, Kristin E. Burnum-Johnson, Raul Rabadan, Charles Ansong, Galya Orr, Lori Sussel

Issue&Volume: 10 October 2019

Abstract: 

Many studies have highlighted the role of dysregulated glucagon secretion in the etiology of hyperglycemia and diabetes. Accordingly, understanding the mechanisms underlying pancreatic islet α cell development and function has important implications for the discovery of new therapies for diabetes. In this study, comparative transcriptome analyses between embryonic mouse pancreas and adult mouse islets identified several pancreatic lncRNAs that lie in close proximity to essential pancreatic transcription factors, including the Pax6-associated lncRNA Paupar. We demonstrate that Paupar is enriched in glucagon-producing α cells where it promotes the alternative splicing of Pax6 to an isoform required for activation of essential α cell genes. Consistently, deletion of Paupar in mice resulted in dysregulation of PAX6 α cell target genes and corresponding α cell dysfunction, including blunted glucagon secretion. These findings illustrate a distinct mechanism by which a pancreatic lncRNA can coordinate glucose homeostasis by cell-specific regulation of a broadly expressed transcription factor.

DOI: 10.1016/j.cmet.2019.09.013

Source: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(19)30516-9

相關焦點

  • 上海科學家發現長非編碼RNA物種差異加工及其功能演變
    上海科學家發現長非編碼RNA物種差異加工及其功能演變 2020-04-07 11:49:00來源：央廣網
  • 德州學院在《核酸研究》發布功能性長非編碼RNA資料庫升級版
    該研究創建了一個升級版實驗驗證綜合長非編碼RNA資料庫，包含了124個物種、1082種疾病等相關的4010個實驗證實的功能性長非編碼RNA，並研究了長非編碼RNA的物種分布、與癌症和其他疾病的關係，以及與其他生物大分子的相互作用信息等，對長非編碼RNA特徵提取、預測器發展和新功能認識具有重要意義。王吉華教授為該論文通訊作者。
  • 科學家發現長非編碼RNA物種差異加工及其功能演變—新聞—科學網
    「暗物質」——長非編碼RNA。中科院分子細胞科學卓越創新中心（生物化學與細胞生物學研究所，簡稱分子細胞卓越中心）陳玲玲研究組的最新研究發現，基因組來源相同的長非編碼RNA在不同物種細胞內的「坐標」定位和功能都存在顯著不同，首次揭示了長非編碼RNA物種差異「加工」機制決定功能多樣化，為深入理解長非編碼RNA的進化及功能提供了新思路。相關研究成果論文4月6日深夜發表於《細胞》。
  • 非編碼RNA——洗白了的「垃圾RNA」
    非編碼RNA即不能編碼蛋白質的RNA，主要包括小RNA以及長鏈RNA，在細菌、真菌、哺乳動物等許多生物體的生命活動中發揮著極廣泛的調控作用。目前越來越多的科學家開始關注非編碼RNA的生物學功能及與重大疾病的關係，人們逐漸意識到，非編碼RNA的研究對了解基因調控、基因敲除、人類疾病防治及生物進化探索等都具有重要意義 。
  • 崔慶華:在長非編碼RNA的世界中,一定存在著長非編碼RNA中的P53, PTEN
    編者按：去年年底，來自北京大學的研究人員在世界上首次創建並發布了長非編碼RNA疾病資料庫（ LncRNADisease），這一資料庫收錄了160多種和長非編碼RNA有關的疾病，併集成了一個生物信息學工具用以預測新的人類長非編碼RNA和疾病的關係。
  • 【盤點】非編碼RNA與人類疾病關聯性亮點研究
    隨著基因組學和生物信息學的發展，尤其是高通量測序技術的大量應用，科學家發現了越來越多的非蛋白編碼的轉錄單元（即非編碼RNA，ncRNAs），長非編碼RNA在許多重要的生物進程中都起著重要作用，在哺乳動物早期發育過程中lncRNA能調節多種細胞中的基因表達，癌細胞中lncRNAs的改變也被發現與腫瘤形成、發展和轉移密切相關，近期的研究還發現，非編碼RNA，尤其是microRNA參與了炎症反應的發展
  • 揭示反義長鏈非編碼RNA順式調控基因轉錄的新模式
    沈曉驊課題組在《細胞幹細胞》發表論文揭示反義長鏈非編碼RNA順式調控基因轉錄的新模式　　清華新聞網3月18日電 3月17日，清華大學醫學院沈曉驊課題組在《細胞幹細胞》（Cell Stem Cell）在線發表了題為《反義長鏈非編碼RNA調控基因表達和多能幹細胞分化
  • 2月長非編碼RNA和環狀RNA研究推薦
    長非編碼RNA研究推薦1.Nature Medicine: 調控巨噬細胞膽固醇穩態及動脈粥樣硬化的長非編碼RNA研究者通過用LXRs的興奮劑處理細胞，鑑定到一系列差異表達的長非編碼RNA。其中一個與Abca1的基因座位臨近，並明顯上調的長非編碼RNA——「Mexis」(macrophage-expressed LXR-induced sequence),引起了研究者的注意。Mexis與Abca1在不同的組織中具有高度的正相關性，並且敲除Mexis可以顯著的抑制Abca1的表達。
  • 【盤點】非編碼RNA與癌症關聯性研究進展
    隨著基因組學和生物信息學的發展，尤其是高通量測序技術的大量應用，科學家發現了越來越多的非蛋白編碼的轉錄單元（即非編碼RNA，ncRNAs），長非編碼RNA在許多重要的生物進程中都起著重要作用，在哺乳動物早期發育過程中lncRNA能調節多種細胞中的基因表達，癌細胞中lncRNAs的改變也被發現與腫瘤形成、發展和轉移密切相關，近期的研究還發現，非編碼RNA
  • 我國學者揭示長鏈非編碼RNA順式調控基因表達的新模式
    RNA調控基因表達和多能幹細胞分化），系統揭示了長鏈非編碼RNA順式調控基因組上鄰近基因的表達，以及它們在幹細胞分化和發育中的作用。LncRNA的功能分類及預測，是非編碼RNA領域一直追尋和探索的重要問題，它對於認識非編碼RNA生物學功能和存在的意義具有重要作用。沈曉驊研究組發現，lncRNA在基因組上的分布不是隨機的，並根據它們在基因組上與鄰近蛋白編碼基因的位置關係進行了分類。其中，反義長鏈非編碼RNA（divergent lncRNAs）與鄰近蛋白基因在基因組上以頭對頭的方式反向排列和轉錄。
  • 中科大單革在《NSMB》報導一類新的非編碼RNA
    近幾年，單革教授在非編碼RNA領域做出多項漂亮的工作。2012年在《Nature Communications》上的文章顯示，非編碼RNA可以具有物種間的調控作用，並且暗示非編碼RNA可能參與了物種之間相互關係形成的進化過程；2015年年在《Nature Structural & Molecular Biology》上發表文章命名了一類與RNA聚合酶II相關的環狀RNA——外顯子-內含子circRNAs（EIciRNAs），並且揭示了該
  • 陳玲玲等發現長非編碼RNA在細胞核仁中的機制—新聞—科學網
    陳玲玲博士正在介紹相關研究成果   中科院生物化學與細胞生物學研究所陳玲玲研究組在最新的一項研究中揭示了細胞核仁裡長非編碼
  • :新型長非編碼RNA及其重要功能機制被發現
    國際學術期刊《分子細胞》(Molecular Cell)以封面故事發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所陳玲玲研究組的最新研究論文，揭示了一類全新內含子來源的長非編碼RNA的產生機制，及其參與剪接調控的重要功能。幾乎所有哺乳動物細胞的基因都由外顯子和內含子組成。
  • Cell|長非編碼RNA種屬特異性加工決定其功能差異
    近年來通過研究不同類型長非編碼RNA分子家族的加工、代謝、定位與功能的偶聯，陳玲玲組發現了一系列長非編碼RNA的新功能(http://www.chenlab-ncrna.com/publications )，對認識它們的生物學意義具有重要推動作用【4,5】。
  • 研究發現長非編碼RNA種屬特異性加工決定其功能差異
    該研究首次發現長非編碼RNA在不同物種來源幹細胞中的特異性加工是其發生適應性功能變化的重要機制，為深入理解長非編碼RNA的功能及進化提供了新思路。人類基因組中超過98%的區域都是非編碼區域。長非編碼RNA是一類廣泛轉錄但不翻譯產生功能性蛋白質的核糖核酸大分子。
  • 新技術「解密」非編碼RNA
    這些非編碼序列可能有功能，也可能僅僅是副產物，曾被稱為「垃圾DNA」或者「暗物質」。隨著認識的深入，人們意識到，非編碼序列經過廣泛轉錄後生成的大量非編碼RNA在個體生命中具有重要的生理調控功能。非編碼RNA有著怎樣的結構？如何發揮功能？認識這些，對於理解生命健康過程至關重要。
  • 滬科學家發現全新長非編RNA 為癌症的藥物設計提供方向
    滬科學家發現全新長非編RNA 為癌症的藥物設計提供方向2017-5-9 02:35:57 來源:東方網 作者:王嘉露 選稿:吳春偉 　　據《勞動報》報導，中國科學院生物化學與細胞生物學研究所陳玲玲研究組最新發現一條全新長非編碼RNA，並命名為SLERT。
  • ...研究院周玉峰團隊與呼吸科錢莉玲團隊合作揭示長鏈非編碼RNA在...
    我院兒科研究院周玉峰團隊與呼吸科錢莉玲團隊合作揭示長鏈非編碼RNA在兒童哮喘中的調控新機制 2020-08-08 12:31 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 長非編碼RNA促進RIG-I抗病毒固有免疫應答
    長非編碼RNA促進RIG-I抗病毒固有免疫應答 作者：小柯機器人 發布時間：2019/7/28 18:30:12 中國醫學科學院曹雪濤小組的一項最新研究，揭示了長鏈非編碼RNA Lnczc3h7a
  • 中科院生化與細胞所發現長非編碼RNA在細胞核仁中的重要功能和作用...
    SLERT的加工產生以及其與DDX21環、RNA聚合酶Pol I的相互作用機制近日，國際著名學術期刊《細胞》（Cell）雜誌發表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所陳玲玲研究組關於長非編碼RNA的最新研究成果。該成果揭示了細胞核仁裡長非編碼RNA SLERT在RNA聚合酶I轉錄過程中的重要功能和作用機制。