2020年8月5日，韓國高麗大學(xué)Sung Wook團(tuán)隊在Nature 在線發(fā)表題為“Position-specific oxidation of miR-1 encodes cardiac hypertrophy”的研究論文，該研究在氧化還原相關(guān)疾病心肌肥大的大鼠模型中對氧化的miRNA進(jìn)行了特異性測序。

該研究發(fā)現(xiàn)特定位置的o8G修飾在選擇性miRNA的種子區(qū)域（第2-8位）中產(chǎn)生，并通過o8G?A堿基配對來調(diào)節(jié)其他mRNA。通過用腎上腺素能激動劑治療，主要在miR-1的7位誘導(dǎo)了o8G（7o8G-miR-1）。單獨(dú)引入7o8G-miR-1或7U-miR-1（其中7位的G被U取代）足以引起小鼠心臟肥大，o8G-miR-1的mRNA靶標(biāo)在受影響的表型中起作用；發(fā)現(xiàn)對小鼠心肌細(xì)胞7o8G-miR-1的特異性抑制可減輕心臟肥大。o8G-miR-1也與心肌病患者有關(guān)。該研究的發(fā)現(xiàn)表明，miRNA的位置特異性氧化可以作為轉(zhuǎn)錄機(jī)制來協(xié)調(diào)病理生理學(xué)氧化還原介導(dǎo)的基因表達(dá)。

核酸中鳥嘌呤的氧化產(chǎn)生8-氧代鳥嘌呤（o8G），它可以與腺嘌呤配對并誘導(dǎo)DNA中的鳥嘌呤-胸腺嘧啶（G> T）突變。盡管受到的關(guān)注較少，但RNA比DNA更容易受到這種修飾的影響，在各種疾病的發(fā)病機(jī)理中RNA形成o8G。

miRNA是轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，可通過與其種子區(qū)域（位置2-8）的堿基配對識別其mRNA靶標(biāo)；每個miRNA可以通過降低其穩(wěn)定性和/或翻譯來抑制數(shù)百個mRNA分子。為了表明miRNA的氧化可能與細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)有關(guān)，在氧化應(yīng)激的大鼠心肌細(xì)胞H9c2細(xì)胞中，miR-184的廣泛氧化被確定為靶向抗凋亡蛋白BCL-XL和BCL-W和導(dǎo)致心肌細(xì)胞死亡增加。

壓力，損傷或細(xì)胞外刺激可誘發(fā)心臟肥大（可導(dǎo)致心力衰竭的心肌增大和增厚）。已知涉及氧化應(yīng)激，并且也與腎上腺皮質(zhì)肥大有關(guān)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多心臟miRNA可以作為心臟肥大的負(fù)（例如，miR-111、12、13和miR-13311）或正（例如，miR-15514和miR-2215）調(diào)節(jié)劑。miR-1對于心臟功能、心臟發(fā)生和預(yù)防心臟肥大至關(guān)重要。

然而，在缺血再灌注過程中，miR-1的異位表達(dá)加劇了心律失常的發(fā)生和損傷。盡管在這種條件下可能會發(fā)生o8G?A堿基配對，但到目前為止，o8G僅被認(rèn)為是氧化損傷的結(jié)果，尚未研究其有效的轉(zhuǎn)錄作用。

該研究在氧化還原相關(guān)疾病心肌肥大的大鼠模型中對氧化的miRNA進(jìn)行了特異性測序。該研究發(fā)現(xiàn)特定位置的o8G修飾在選擇性miRNA的種子區(qū)域（第2-8位）中產(chǎn)生，并通過o8G?A堿基配對來調(diào)節(jié)其他mRNA。

通過用腎上腺素能激動劑治療，主要在miR-1的7位誘導(dǎo)了o8G（7o8G-miR-1）。單獨(dú)引入7o8G-miR-1或7U-miR-1（其中7位的G被U取代）足以引起小鼠心臟肥大，o8G-miR-1的mRNA靶標(biāo)在受影響的表型中起作用；發(fā)現(xiàn)對小鼠心肌細(xì)胞7o8G-miR-1的特異性抑制可減輕心臟肥大。o8G-miR-1也與心肌病患者有關(guān)。該研究的發(fā)現(xiàn)表明，miRNA的位置特異性氧化可以作為轉(zhuǎn)錄機(jī)制來協(xié)調(diào)病理生理學(xué)氧化還原介導(dǎo)的基因表達(dá)。

研究背景

核酸中鳥嘌呤的氧化產(chǎn)生8-氧代鳥嘌呤（o8G），它可以與腺嘌呤配對并誘導(dǎo)DNA中的鳥嘌呤-胸腺嘧啶（G> T）突變。盡管受到的關(guān)注較少，但RNA比DNA更容易受到這種修飾的影響，在各種疾病的發(fā)病機(jī)理中RNA形成o8G。

但到目前為止，o8G僅被認(rèn)為是氧化損傷的結(jié)果，尚未研究其有效的轉(zhuǎn)錄作用。

文章來源： iNature