A-to-I RNA編輯調(diào)控腫瘤相關(guān)基因的機(jī)制研究.pdf

1、A-to-IRNA編輯在高等真核生物轉(zhuǎn)錄組的多樣性及調(diào)控性中扮演舉足輕重的角色。它是在腺苷酸脫氨酶ADARs作用下的RNA分子上腺苷酸脫氨轉(zhuǎn)變?yōu)榇吸S苷酸的過(guò)程，是重要的轉(zhuǎn)錄后修飾事件。由于次黃苷酸在堿基配對(duì)過(guò)程中被識(shí)別為鳥苷酸，A-to-IRNA編輯在編輯底物上表現(xiàn)為核苷酸A-to-G的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致遺傳信息在RNA水平發(fā)生變化。A-to-IRNA編輯最初僅在少數(shù)基因的編碼區(qū)上發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)對(duì)高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)分析表明，這種編輯現(xiàn)象對(duì)

2、轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了普遍的修飾，涉及數(shù)千種基因，且多發(fā)生于非編碼的重復(fù)序列上。編碼區(qū)的A-to-IRNA編輯事件改變氨基酸密碼子常導(dǎo)致氨基酸的變換，并可能最終影響到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能。非編碼序列上的編輯事件則可能影響RNA的穩(wěn)定、剪接、miRNAs的成熟及其與靶標(biāo)相互作用的過(guò)程。
　　 A-to-IRNA編輯與腫瘤發(fā)生的關(guān)聯(lián)是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，已有研究表明腫瘤中ADARs表達(dá)失衡并伴隨著A-to-IRNA編輯的失調(diào)，這種變化可能是誘導(dǎo)癌基

3、因上調(diào)或抑癌基因下調(diào)的因素之一，有待于更多的研究予以揭示。本課題正是從研究A-to-IRNA編輯對(duì)腫瘤相關(guān)基因的調(diào)控出發(fā)，初步討論A-to-IRNA在腫瘤發(fā)生中的作用。
　　 本課題對(duì)抑癌基因ARHGAP263’UTR上和癌基因GLI1編碼區(qū)上的A-to-IRNA編輯現(xiàn)象進(jìn)行深入研究。我們對(duì)生物信息分析出的ARHGAP26和GLI1上的潛在編輯位點(diǎn)分別進(jìn)行了驗(yàn)證，確定了這兩例A-to-IRNA編輯事件的存在，且在人的不同組織和細(xì)

4、胞系上廣泛發(fā)生并呈現(xiàn)出不同的編輯水平。我們比較正常與腫瘤間兩種基因上發(fā)生的A-to-IRNA編輯活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于各自對(duì)應(yīng)的正常組織或細(xì)胞系，腦、肝、乳腺腫瘤中抑癌基因ARHGAP263’UTR上編輯位點(diǎn)的編輯水平普遍降低，而癌基因GLI1編碼區(qū)位點(diǎn)的編輯水平在肝和乳腺癌中降低。我們通過(guò)研究A-to-IRNA編輯對(duì)這兩種基因的調(diào)控及其調(diào)控機(jī)制來(lái)解釋腫瘤中其編輯水平下調(diào)的現(xiàn)象。
　　 我們發(fā)現(xiàn)ADAR1是介導(dǎo)ARHGAP263’UT

5、R位點(diǎn)發(fā)生A-to-I變化的主要編輯酶，且ARHGAP26表達(dá)量隨著ADAR1干涉后位點(diǎn)編輯水平的降低而降低，我們進(jìn)一步在多種細(xì)胞系發(fā)現(xiàn)了ARHGAP26的表達(dá)量與其A-to-IRNA編輯位點(diǎn)的編輯水平相關(guān)，表明A-to-IRNA編輯能夠正調(diào)控ARHGAP26的表達(dá)。在生物信息學(xué)的指導(dǎo)下，我們發(fā)現(xiàn)ARHGAP263’UTR很可能存在miR-30b*的靶區(qū)，且靶區(qū)上位點(diǎn)的A-to-IRNA編輯活動(dòng)在一定程度上會(huì)破壞miR-30b*與ARH

6、GAP263’UTR的靶向結(jié)合，我們推測(cè)A-to-IRNA編輯可能通過(guò)調(diào)控miRNA的靶向結(jié)合來(lái)正向調(diào)控ARHGAP26的表達(dá)。
　　 我們關(guān)于A-to-IRNA編輯對(duì)癌基因GLI1的調(diào)控機(jī)制研究基本都是通過(guò)生物信息學(xué)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析的。我們分析GLI1編碼區(qū)的編輯事件可能破壞外顯子剪接增強(qiáng)子并可能影響了外顯子12的正常剪接，RNA編輯導(dǎo)致的精氨酸到谷氨酸的氨基酸變化可能影響了GLI1蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和活性。
　　 基于以上