首页 » 新闻动态 » 研究所冯启理教授团队在《核酸研究》上发表重要研究成果

11月29日， 国际重要学术刊物Nucleic Acids Research（核酸研究）在线发表了我校生命科学学院昆虫科学与技术研究所冯启理教授研究团队的研究文章 “BmILF and i-motif structure are involved in transcriptional regulation of BmPOUM2 in Bombyx mori” （BmILF和i-motif结构参与家蚕中BmPOUM2的转录调控）。（doi: 10.1093/nar/gkx1207）

生物细胞内染色体中的DNA通常以A-T和G-C的碱基配对和线性双螺旋的方式而存在。但是，近年来发现, DNA（或RNA）单链或双链上多个鸟嘌呤（Guanine）的连续重复出现，可以形成G-quadruplex（G4）高级结构；多个胞嘧啶（Cytosine）的连续重复出现，可以形成i-motif高级结构。这些“非正常”碱基配对所形成的“非双螺旋”二级结构可能参与了基因表达、端粒寿命、DNA复制及蛋白翻译的调控。冯启理教授研究团队在研究家蚕转录因子BmPOUM2基因启动子结构和功能时发现，该基因启动子存在G4和i-motif高级结构。该团队通过分子生物学、细胞生物学、发育生物学和基因组学等方法，研究了BmPOUM2基因启动子高级结构的特征、结合蛋白及其生物学功能，阐释了该结构对基因表达调控的分子机制，分析了家蚕全基因组中G4和i-motif的频率、发布和结构特征。研究发现，BmPOUM2基因启动子的正负链上分别存在G4和i-motif高级结构，这些高级结构参与了对BmPOUM2基因表达的调控， i-motif结构正调控了该基因的表达。核转录因子BmILF可与i-motif结构结合并影响该基因转录。该研究具有重要的科学和应用意义：基因（或蛋白）表达调控机制通常涉及或依赖于基因DNA序列或转录产物mRNA的一级结构序列及表观遗传学调控，包括DNA甲基化、mRNA剪切、核糖体组装等过程。本研究揭示了一种新的基因表达的表观遗传调控机制，基因表达调控不仅仅由其DNA序列一级结构所决定，二级结构也通过表观遗传调控参与了对基因转录表达的调控。这些参与基因转录调控的高级结构可作为调控生物生长发育的新靶标位点。

Nucleic Acids Research创刊于1974年，由英国Oxford University Press出版，是发表核酸物理、化学、生物化学和生物学等方面国际最前沿科学研究成果的重要学术刊物（影响因子10.162）。生科院博士研究生牛康康为该论文第一作者，冯启理教授为通讯作者。该研究成果得到国家自然科学基金委重点项目、重点国际合作项目等资助。