한빛사논문
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S. Chan Baek,1,2,4 Boseon Kim,1,2,4 Harim Jang,1,2,4 Kijun Kim,1,2,5 Il-Soo Park,1,3 Dal-Hee Min,1,3 and V. Narry Kim 1,2,6,*
1Center for RNA Research, Institute for Basic Science, Seoul 08826, South Korea
2School of Biological Science, Seoul National University, Seoul 08826, South Korea
3Department of Chemistry, Seoul National University, Seoul 08826, South Korea
4These authors contributed equally
5Present address: Kavli Institute of Nanoscience and Department of Bionanoscience, Delft University of Technology, Delft 2629HZ ,the Netherlands
6Lead contact
*Corresponding author: correspondence to V. Narry Kim
Abstract
MicroRNA (miRNA) maturation is critically dependent on structural features of primary transcripts (pri-miRNAs). However, the scarcity of determined pri-miRNA structures has limited our understanding of miRNA maturation. Here, we employed selective 2′-hydroxyl acylation analyzed by primer extension and mutational profiling (SHAPE-MaP), a high-throughput RNA structure probing method, to unravel the secondary structures of 476 high-confidence human pri-miRNAs. Our SHAPE-based structures diverge substantially from those inferred solely from computation, particularly in the apical loop and basal segments, underlining the need for experimental data in RNA structure prediction. By comparing the structures with high-throughput processing data, we determined the optimal structural features of pri-miRNAs. The sequence determinants are influenced substantially by their structural contexts. Moreover, we identified an element termed the bulged GWG motif (bGWG) with a 3′ bulge in the lower stem, which promotes processing. Our structure-function mapping better annotates the determinants of pri-miRNA processing and offers practical implications for designing small hairpin RNAs and predicting the impacts of miRNA mutations.
논문정보
- Research article
- 2024년 03월 (BRIC 등록일 2024-03-15)
- 국내 연구진
- 생명과학 > 세포생물학
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![RNA 구조 분석을 통한 마이크로RNA 생성 및 shRNA 디자인 연구 [Mol. Cell]](/upload/board/files/onseminar/thumb/thumb_0000737.png)
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RNA 구조 분석을 통한 마이크로RNA 생성 및 shRNA 디자인 연구 [Mol. Cell] 마이크로RNA 생성은 DROSHA에 의한 primary transcript (pri-miRNA) 프로세싱에서 시작됩니다. pri-miRNA의 구조는 효율적이고 정확한 pri-miRNA 프로세싱에 있어 중요합니다. 이러한 중요성에도 불구하고 실험방법론의 한계로 pri-miRNA 구조는 포괄적으로 알려지지 못한 상황이었습니다. 본 연구에서는 대량으로 RNA 2차 구조를 밝힐 수 있는 SHAPE-MaP 실험을 통해 476종의 인간 pri-miRNA의 구조를 정확하게 밝혔습니다. 구조 및 프로세싱 패턴 분석을 통해 pri-miRNA 프로세싱 기전을 폭넓게 밝히고 이를 shRNA 디자인에 접목해 유전자 억제 효율을 높였습니다.- 백승찬(서울대학교, IBS RNA연구단, 현 브로드 연구소)
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