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脊髓性肌萎缩症(Spinal Muscular Atrophy, SMA)是最常见的致死性神经肌肉疾病,由运动神经元生存基因SMN1(Survival MotorNeuron1)的功能缺失型突变引起,其具体机制尚不清楚。有研究表明,SMN1影响U snRNP(small nuclear RiboNucleoProtein)的组装,U snRNP是执行RNA剪接的主要分子复合物,RNA剪接缺陷可能是造成SMA的原因。 目的: 研究SMN1的秀丽隐杆线虫同源基因smn-1在RNA剪接中的功能以及smn-1与识别3剪接位点的重要剪接因子uaf-1的相互作用。 方法: 1.tos-1是一个敏感的线虫内源性剪接报告基因。我们利用RT-PCR检测了smn-1的无效突变smn-1(ok355△)对tos-1剪接的影响,并通过RNAi减少smn-1的表达,确认tos-1的剪接变化。同时,利用tos-13剪接位点突变质粒注射产生转基因的smn-1(ok355△)线虫,研究强3剪接位点的识别是否需要smn-1。 2.smn-1(ok355△)线虫发育停滞在幼虫晚期,寿命缩短,并伴有运动缺陷。为了分析smn-1与uaf-1的相互作用,我们检测了相关线虫的寿命和三个运动指标,包括bodybends、thrashing和咽部pumping。 3.U snRNA是U snRNP的核心组分,参与RNA剪接的U snRNA有五种,分别为U1、U2、U4、U5和U6 snRNA。因此我们利用RT-qPCR检测了smn-1(ok355△)突变体中U snRNA的表达。 结果: 1.smn-1(ok355△)突变改变tos-1的剪接,tos-1中弱3剪接位点的识别需要smn-1,弱3剪接位点的识别不需要smn-1。 2.uaf-1突变延长smn-1(ok355△)突变体的寿命并改善其运动功能。 3.在smn-1(ok355△)突变体中,我们检测到U1和U5 snRNA的表达下降,U2、U4和U6 snRNA的表达上升。 结论: 在线虫中,RNA的正常剪接需要smn-1,smn-1是一个重要的剪接因子;uaf-1是smn-1的修饰基因,两者相互作用调节线虫寿命和运动功能;smn-1(ok355△)创突变影响参与RNA剪接的重要分子UsnRNA的表达。