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维持基因组的稳定性对细胞和组织发挥正常功能至关重要[1]。每天,人体内每个细胞在内源和外源因素作用下可发生多至105个DNA损伤。为了应对这些损伤,机体进化出复杂的系统来识别DNA损伤,停止细胞周期进程,调节细胞新陈代谢,修复DNA损伤,并在损伤不能修复时诱导细胞程序性死亡等。这一系列信号调控通路被称为DNA损伤应答通路[2,3]。如果DNA损伤不能及时、正确的被修复,会导致碱基突变或染色体的畸变,并最终导致肿瘤等恶性疾病的发生。严重的DNA损伤也可导致细胞死亡或细胞的衰老。在DNA损伤应答调控中,许多DNA损伤应答相关蛋白可以被磷酸化、泛素化、苏素化、甲基化和乙酰化等修饰调节[4,5]。除了多种酶对DNA损伤应答相关蛋白的修饰调节外,DNA损伤后,非编码RNA包括微小非编码RNA(miRNAs)和长链非编码RNA(lncRNAs)也可以通过对靶基因进行转录后调节参与DNA损伤应答[6]。miRNA是一类长度在22个核苷酸左右的非编码RNA。早期研究指出,敲低miRNA生成和功能发挥必须的dicer基因和ago2基因后,DNA损伤后细胞的生存率和细胞周期检测点阻滞水平会显著降低[7,8]。mi RNA发挥功能的主要方式是通过碱基互补配对与靶基因mRNA结合,从而导致靶基因mRNA降解或mRNA翻译终止。DNA发生损伤时,miRNA可以直接调节DNA损伤应答相关蛋白的表达调节DNA损伤修复进程,也可以通过调节包括p53、E2F在内的转录调控因子的表达来调节DNA损伤修复进程。本研究收取了野生型果蝇w 1118与p53突变果蝇p53 5A-1-42-4小时胚胎,使用4Gy辐照处理,提取总RNA,寄送公司进行RNA-seq分析差异表达的miRNA。通过该策略,共鉴定发现了44个差异表达的miRNA;使用qPCR方法,U6 RNA作为内参,对随机选出10个miRNA,包括6个上调的miRNA(miR-263b,miR-137,miR-34,miR-375,miR-987,miR-284)和4个下调的miRNA(miR-1002,miR-2b-2,miR-7,miR-3)的RNA-seq结果进行了验证,结果显示qPCR结果与RNA-seq结果趋势一致,进一步证实RNA-seq结果真实可信。由于超过70%的果蝇miRNA已建立突变动物,本实验室由Bloomington果蝇株共享中心获得了30株mi RNA突变的果蝇株,对其中的19株纯合存活果蝇进行了DNA损伤敏感性检测。检测结果显示,10株miRNA突变果蝇对DNA损伤敏感,2株抵抗,7株与野生型果蝇没有差异。使用caspase-3染色,对10株辐照敏感的miRNA突变果蝇的翅膀胚芽组织(Wing Disc)进行检测,观察miRNA突变对DNA损伤诱导的细胞凋亡的影响。结果发现,辐照导致7株miRNA突变果蝇的凋亡水平显著提升。使用分析软件microRNA(http://www.microrna.org)和TargetScan(http://www.targetscan.org)对mi RNA的靶基因进行预测,发现果蝇促凋亡基因家族Reaper-Hid-Grim中的grim和sickle,效应caspase drice等是这些miRNA的潜在靶基因。本研究为在生物体水平阐明miRNA对DNA损伤应答的响应及对细胞凋亡的调控提供了重要数据基础。