siRNA和miRNA是最近发现能够调控基因表达的两类小RNA。其中由机体产生的miRNA在生物发育和生命进化中有着重要的意义。目前有关miRNA的作用机制尚不清楚,为了更好的研究miRNA的作用机制,本课题将参考体外RNAi的方法,建立研究miRNA的体外模型,并在此模型的基础上进行miRNA作用机制的研究。我们已经设计了针对绿色荧光蛋白EGFP基因的一些miRNA。利用稳定转染绿色荧光蛋白MCF-7细胞株对合成的双链RNA进行筛选和鉴定,初步的实验结果表明G4能够特异有效的降低细胞内绿色荧光蛋白的表达,但并不降低细胞中靶mRNA的水平。因此我们拟在体外RNAi模型的基础上,以EGFP和G4为研究对象,引入体外翻译系统建立体外miRNA模型。并在此模型基础上探索参与miRNA对靶基因翻译抑制过程的相关分子,并对其功能进行研究。这将对深入了解miRNA的作用机制有着重要的推动作用。
本研究成功建立了体内miRNA对靶基因翻译抑制的模型,并以之主要研究了不同Argonaute蛋白在miRNA翻译抑制中的作用,发现AGO2蛋白参与HeLa细胞的miRNA翻译抑制作用,而其它几个Argonaute蛋白则不参与。随着国外的进展,我们调整了计划,研究在miRNA不同作用过程中Argonaute蛋白的功能以及小分子polyA对miRNA作用的影响。通过研究,前者我们发现AGO1蛋白可参与miR-1下调一些mRNA水平的过程,而且沉默AGO1还可促进HeLa细胞在无血清条件下的凋亡;后者我们发现将poly(A)构建到siRNA反义链的3'末端,poly(A)能够增强siRNA对外源报告基因的沉默作用,并且随着poly(A)的长度增加,效果越显著,这种增强作用是非特异的,随着poly(A)长度增加,非特异抑制外源基因表达的作用越强,并且不依赖于siRNA的序列,但是载体表达的poly(A)则表现出明显的促进外源基因表达的现象。另外本课题还增加了一些研究内容,进行了非编码小RNA芯片的初步研究。