线粒体miRNA在mtDNA转录过程中的调控作用怎么研究？ | miRNA专题

题目：Mitochondrial miRNA Determines Chemoresistance by Reprogramming Metabolism and Regulating Mitochondrial Transcription期刊：Cancer ResearchDOI：10.1158/0008-5472.CAN-18-2505IF：8.378

我从未想过工作后还能有辣么长的春节假期，然鹅。。。再长的假期也有结束的一天，大家也都该收收心，带着春节长的膘回到各自的研究、工作岗位上啦！

回到题目，线粒体miRNA在mtDNA转录过程中的调控作用怎么研究？？？

首先，你可能要问了，什么是线粒体miRNA？我们都知道miRNA是长度22nt左右，通过碱基互补配对降解mRNA或抑制其翻译，在转录后水平起调控作用的一类非编码RNA。线粒体是细胞内能量代谢的主要场所，与多种代谢疾病相关。从细胞核转移到线粒体的miRNA称为线粒体miRNA（mitomiR）。

拓展：看到这，你可能会奇怪，从细胞核转移到线粒体的miRNA，那不还是核基因编码的miRNA吗？有没有可能mtDNA自身编码miRNA呢？有的，也有研究表明有些miRNA来源于线粒体中编码tRNA和rRNA的mtDNA[1,2]，但其生物合成机制尚不明了。同时，你也可能对mitomiR进入线粒体的机制感兴趣，遗憾的是目前这部分内容也不明确。这些都是值得被进一步探究的点，各位感兴趣的话不妨以此为研究切入点。

背景

1. 有氧条件下癌细胞倾向于进行有氧糖酵解，但和氧化磷酸化（OXPHOS）之间平衡机制难以捉摸；

2. 研究表明，除POLRMT、TFB2M和TFAM这三个转录因子外，还有其他因子可能调控mtDNA的转录；

3. mitomiR在线粒体DNA转录过程中的调控作用未知。

拓展：除翻译抑制外，核内miRNA还有正向激活作用，miRNA在转录水平也发挥着重要作用。感兴趣的话，各位可以后台回复“miRNA的多种作用方式”，我们可以出一期内容做专门介绍。

研究思路和结果

基于以上几点内容，中山大学孙逸仙纪念医院李劲松课题组设计实验，对mitomiR在mtDNA转录过程中的调控作用进行了研究，并在Cancer Research上发表了相关研究结果。

首先，利用miRNA芯片技术筛选TSCC（舌鳞癌）化疗耐药细胞系特异高表达的mitomiR，并通过qPCR进行验证，最终锁定研究目标——mitomiR-2392

这部分内容涉及的知识点主要有：细胞系的培养，线粒体的富集以及差异比较方案的设计。

其次，作者对mitomiR-2392的作用机制进行了详细研究。mitomiR-2392通过重建线粒体呼吸——OXPHOS和糖酵解之间的平衡来调节化学抗性，作用方式是部分依赖于AGO2和特定碱基互补配对的转录抑制作用。

这部分内容涉及到的知识点较多，可就文章感兴趣部分重点研读。主要包括与能量代谢相关各种生理生化指标的测定，miRNA模拟物和miRNA海绵的利用，RIP，Co-IP，双荧光素酶检测和mRNA和蛋白表达水平的验证等等，需要一定的生物实验背景和生信分析基础。

最后，进行异种移植和回顾性分析对假设进行验证。

这部分内容没有需要特别强调的知识，医口研究者的所有实验最终都需要回到临床样本。

总结

该研究表明，mitomiR-2392通过重建线粒体OXPHOS和糖酵解之间的平衡来调节TSCC细胞化学耐药性，且潜在作用机制是转录水平的（ AGO2的协同作用下，mitomiR-2392识别H链中的靶序列，部分抑制多顺子mtDNA转录）。

【参考文献】

【1】Bandiera Simonetta, Rüberg Silvia, Girard Muriel et al. Nuclear outsourcing of RNA interference components to human mitochondria.[J]. PLoS ONE, 2011, 6: e20746.

【2】Cook H T , Lugli G , Larson J , et al. Mitochondrial small RNAs that are up-regulated in hippocampus during olfactory discrimination training in mice.[J]. Mitochondrion, 2011, 11(6):994-995.

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