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反义RNA的功能

2022.4.19

在原核生物中反义RNA具有多种功能,例如调控质粒的复制及其接合转移,抑制某些转位因子的转位,对某些噬菌体溶菌-溶源状态的控制等。下文仅举数例。

调控细菌基因的表达

反义RNA对编码CAP的基因的调控作用已如前述。这里再介绍一下micF RNA对ompF基因的表达的调控。ompF蛋白质是大肠杆菌的外膜蛋白的主要成分这一。micF RNA是从另一基因(ompC基因)附近的DNA序列转录而来,和o-mpFn RNA的5'端有70%的序列互补,因此在体外micF RNA可以抑制ompF mRNA的翻译。但是这种抑制作用在体内是否重要尚有疑问,因为缺失micF基因的菌株其ompF蛋白的表达只受到轻微的影响。

噬菌体溶菌/溶源状态的控制

反义RNA也参与了λ和P22噬菌体的溶菌/溶源状态的控制。P22噬菌体编码一种抗阻遏蛋白Ant,它可以抑制许多λ样噬菌体的阻遏蛋白与DNA的结合。这对于刚刚感染细胞的P22建立λ样原噬菌体(prophage)是有益的。但是Ant必须在严格的控制下,否则Ant的过分表达必将阻止溶源状态的建立,而成为溶菌性的噬菌体。Ant蛋白质表达的控制是利用反义RNA(sarRNA)能与ant mRNA的翻译起源区互补结合,从而抑制ant mRNA翻译成Ant蛋白。

在λ噬菌体中cⅡ蛋白控制着溶菌或溶源状态的选择。cⅡ蛋白可以激活λPre启动子,该启动子控制的基因是λ噬菌体整合作用所必须的,且同时能抑制λ噬菌体的复制。cⅡ蛋白的另一功能是延缓λ晚期基因的表达,其作用机制是cⅡ蛋白激活PaQ的启动子,转录出PaQRNA。PaQRA是编码Q蛋白的mRNA的反义RNA。因此,PaQRNA能与QmRNA配对杂交而抑制其翻译,而Q蛋白早已知道是晚期基因表达的激活蛋白。

cⅡ基因本身的表达还受到称为oopRNA的反义RNA的调控。oopRNA与cⅡ基因的3'端互补,但其具体作用机制尚不清楚。

IS10转位作用的抑制

outRNA是一种反义RNA,可以和IS10编码的转位酶mRNA(INRNA)5'端结合而抑制其翻译,当细胞内只有一个考贝IS10时,只能生成很少量的outRNA,故转位酶仍可生成。但当IS10的考贝数增多时,outRNA愈来愈多,其控制作用亦明显增强,所以称为多考贝抑制现象。这种现象可以防止IS10的过量堆积引起的细胞损害。

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