“病原微生物智能检测与防控”系列学术报告之细胞衰老中基因3’UTR 调控的作用和机制

 

201873日下午14:00于上海理工大学南校区微创楼311会议室,医疗器械与食品学院刘箐教授邀请复旦大学倪挺教授进行“病原微生物智能检测与防控”系列学术报告。倪教授的报告题目为“细胞衰老中基因3’UTR 调控的作用和机制”。细胞衰老是生物内广泛发生的化学反应,该过程与细胞功能活性,细胞繁殖能力及癌细胞生成等生理病理过程有着紧密联系。目前研究尚未完全解析细胞衰老的机制,因此拟通过基因层面对细胞衰老机制进行探究。哺乳动物细胞内一个基因包含多个区域,包括内含子,外显子区域等,近年来的研究热点UTR区域也是基因中的一个重要组成部分。基因中的UTR区域为非翻译区,根据生物学中心法则,该区域不被翻译为蛋白质,但近期研究发现,该区域对基因表达量的调节起到关键作用。本研究,从小鼠成纤维细胞入手,通过分子生物学、细胞生物学及生物信息学的手段,探究基因表达过程中RNA分子的加工成熟环节,特别是内含子保留和选择性多聚腺苷酸化如何在细胞衰老及癌变中发挥作用。

通过对小鼠成纤维细胞细胞增殖的不同时期进行RNA-seq测序,发现在细胞不同衰老状态下,基因转录组水平及细胞内不同转录本的可变剪切均存在明显差异。进一步的研究发现,不同状态下的差异表达基因,均富集到细胞周期相关的生物通路上。而可变的多聚腺苷酸化水平会直接影响mRNA分子碳端的长度,尤其是3’UTR区域的长度。通过计算分析与实验分析表明,拥有更长3’UTR区域的基因更倾向于出现基因表达降低的现象。这些基因也被证明参与了细胞周期相关的信号转导过程。最终,筛选到肌动蛋白细胞骨架通路调控相关基因Rras2为细胞衰老相关的重要基因,该基因3’UTR区域的变长对细胞衰老的表型有贡献。该研究通过计算分析与实验验证相结合的手段,对细胞衰老中基因3’UTR调控机制进行了细致的探究,为细胞衰老机制研究提供了新的思路。

报告结束后,与会人员针对细胞衰老研究在人类健康及癌症治疗方面的应用,细菌与真菌的衰老研究及转录组分析的其他用途等方面进行了热烈的讨论。