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基因的无义突变在阅读框中产生提前的终止密码子(premature termination codon,PTC),在细胞中翻译出截短型蛋白质,可能会对细胞产生毒害作用.因此,细胞中进化出一种mRNA监督机制,称为无义介导的mRNA降解途径(nonsense mediated mRNA decay, NMD),以消除含有PTC的mRNA.基因的无义突变是一些遗传性疾病和肿瘤发生的主要原因,本研究利用构建的B型血友病F9小基因(mini-F9),在哺乳动物细胞中分析野生型和突变体F9小基因的表达调控.实时定量PCR、RNAi和Western blotting分析结果表明,F9基因无义突变的位点决定其是否受到NMD途径的调控,即无义突变发生在F9基因的mRNA最后一个外显子拼接点(exon-exon junction)上游55bp以上时,受到NMD途径的调控,细胞中突变体F9基因的mRNA和截短型蛋白的含量显著降低.而基因通读药物PTC124和G418可以显著提高mRNA的含量和全长F9蛋白的含量.通过选择性抑制NMD途径因子UPF2基因的表达进一步证实,无义突变的F9基因还发生无义介导的选择性剪接(nonsense-associated altered splicing,NAS),产生外显子丢失的剪接体mRNA.NMD途径关键因子UPF1基因的表达受到miRNA-128的调控,本研究利用突变体F9小基因,分析了miRNA-128对NMD途径的调控作用,实时定量PCR和Western blotting结果表明,miRNA-128通过NMD途径调控了突变体F9基因在细胞中含量.根据数据库分析结果,利用构建的双荧光素酶报告系统确定了miRNA-125在SMG1基因3-UTR上的靶序列,说明miRNA-125a对SMG1的表达具有调控作用.将合成的miR-125a-5p mimic、miR-125a-5p inhibitor、miR-125bmimic和miR-125b inhibitor转染哺乳动物细胞,证实了microRNA也可以调控NMD途径关键因子SMG1的表达,进而对NMD途径进行调控.由于SMG1参与细胞周期的调控,那么miR-125很可能参与细胞周期调控,具体的机制有待基因进一步分析.本研究为阐明哺乳动物NMD途径的发生和调控机制及基因无义突变引起的遗传性疾病和肿瘤的药物治疗提供理论支持.