11月28日下午,应生命科学技术学院周志鹏教授的邀请,中国科学院生物物理研究所核酸生物学重点实验室张晓荣研究员做客我校第44期“分子生物学前沿”论坛,分享了题为“线粒体RNA干扰揭示的mtDNA编码基因的上位翻译调控”的学术报告。
报告从张晓荣研究员向大家分享他研究RNA进入线粒体的心路历程开始。近年来随着对线粒体认识的逐渐深入,人们发现很多疾病,诸如:耳聋、遗传性视神经病变LHON、NARP综合症、心肌症等,都是线粒体编码基因突变造成的。然而,长期以来科学界一直缺乏有效的工具研究线粒体DNA编码基因的功能。2014年张晓荣博士等人发现miRNA以及其效应蛋白Argonaute2(Ago2)存在于线粒体中,并能够在肌肉分化过程中起到增强线粒体基因表达的作用(Zhang et al., 2014, Cell)。基于这些成果,张晓荣研究员的团队创造性地发展出了在线粒体中特异性地敲降线粒体编码基因的策略(命名为“mitoRNAi”)。通过核酶保护试验、免疫荧光共定位实验、ClickIn等实验,他们发现siRNA可以进入到线粒体基质中,而siRNAi可以敲低目的蛋白表达并影响线粒体功能,这些结果表明mitoRNAi可以特异并有效地敲低线粒体编码基因的表达。此外,他们还发现当敲低线粒体编码的亚基时,同一复合体的其它亚基的表达量也会受到影响,并证明这种影响可能是通过翻译起作用的。更有意思的是这种影响具有方向性,因此他们提出了线粒体中翻译上位调控的假说。
截至目前为止,人们对线粒体基因功能的研究基本上都是通过突变细胞系来实现,而突变细胞系会造成细胞产生适应性改变。张晓荣团队开发的mitoRNAi可以排除这种适应性的影响,并且可以将其运用到线粒体基因功能的研究工作中,从而解决了长期以来一直困扰科学界的一大难题。更重要的是,mitoRNAi有望为治疗源于线粒体DNA突变的疾病提供一种有效的解决方案。
报告结束后,师生就线粒体和microRNA等问题展开了热烈的讨论与交流,老师和同学们纷纷提出了很多自己在科研工作中的问题和疑惑,张晓荣研究员都给出了细致和耐心的回答。此次报告会为我校师生提供了难能可贵的学习交流机会,参会的同学和老师们都热情高涨,大家也衷心地祝愿张晓荣研究员在未来的研究中取得更多更重要的成果。我校生命科学技术学院导师学校暨青年教师Happy Hour也参与此次论坛的筹办。