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上海生科所揭示全新長(zhǎng)非編碼RNA機(jī)制—士鋒生物資訊
點(diǎn)擊次數(shù)：1359 發(fā)布時(shí)間：2012-11-19
10月26日，學(xué)術(shù)期刊《分子細(xì)胞》（Molecular Cell）以封面文章形式發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所陳玲玲研究組的研究論文。該研究揭示了一類全新內(nèi)含子來源的長(zhǎng)非編碼RNA的產(chǎn)生機(jī)制，及其參與剪接調(diào)控的重要功能。
幾乎所有哺乳動(dòng)物細(xì)胞的基因都由外顯子和內(nèi)含子組成。一般認(rèn)為，外顯子片段通過轉(zhuǎn)錄剪接成為具有功能的RNA，而內(nèi)含子序列在剪接后被核酸酶快速降解，因此沒有生物學(xué)功能。而生化與細(xì)胞所的這項(xiàng)研究成果證實(shí)，內(nèi)含子來源的非編碼RNA序列既可以在剪接后穩(wěn)定存在，又可以在細(xì)胞中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。
該研究具體闡明了一類雙末端都含有小核仁RNA（snoRNA）的內(nèi)含子序列在剪接發(fā)生過程中，可以形成一類新型長(zhǎng)非編碼RNA，命名為sno-lncRNAs。在人類疾病Prader-Willi syndrome（PWS綜合癥、小胖威利癥，主要表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和生長(zhǎng)發(fā)育障礙）緊密關(guān)聯(lián)區(qū)域存在五個(gè)sno-lncRNAs，它們?cè)谌嗽磁咛ジ杉?xì)胞中表達(dá)量*，且異常穩(wěn)定。功能研究表明，這些sno-lncRNAs加工成熟后均聚集于其轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)附近，形成一種全新的細(xì)胞核亞定位;它們同時(shí)還含有多個(gè)剪接調(diào)控因子Fox2蛋白的特異結(jié)合位點(diǎn)，從而可以像“海綿”一樣吸附細(xì)胞核內(nèi)的Fox2，調(diào)節(jié)Fox2在細(xì)胞核內(nèi)的分布，進(jìn)而影響Fox2對(duì)特異mRNA底物的選擇性剪接調(diào)控。
值得一提的是，PWS綜合癥的病理機(jī)制至今不詳，而這些sno-lncRNAs在PWS綜合癥病人中*缺失，從而提示這些新的RNA分子可能與PWS綜合癥的病理發(fā)生相關(guān)。該工作也為進(jìn)一步了解PWS綜合癥的病理機(jī)制提供了新的研究思路。
該工作主要由生化與細(xì)胞所研究生殷慶飛等與計(jì)算生物所楊力研究員以及美國(guó)康涅狄格大學(xué)健康中心Gordon Carmichael教授合作完成。這一研究成果揭示了哺乳動(dòng)物細(xì)胞中存在著內(nèi)含子來源的、具有重要生物學(xué)功能的新型長(zhǎng)非編碼RNA（sno-lncRNAs），從而豐富了人們對(duì)真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組表達(dá)調(diào)控多樣性的認(rèn)識(shí)。
該研究工作還入選當(dāng)期Molecular Cell雜志的研究亮點(diǎn)（Issue Highlight），獲得來自美國(guó)耶魯大學(xué)研究者的專評(píng)。專評(píng)指出，“這些全新類型長(zhǎng)非編碼RNA的發(fā)現(xiàn)為人們認(rèn)識(shí)PWS綜合癥的病理提供新的機(jī)制”。Nature Reviews Molecular Cell Biology也以“非編碼RNA家族中的新成員”為題，亮點(diǎn)評(píng)論了該項(xiàng)成果。
該工作得到了科技部、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和上海市科委的經(jīng)費(fèi)支持。