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上海生科所揭示全新長非編碼RNA機制—士鋒生物資訊
點擊次數：1382 發布時間：2012-11-19
10月26日，學術期刊《分子細胞》（Molecular Cell）以封面文章形式發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學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含子來源的長非編碼RNA的產生機制，及其參與剪接調控的重要功能。
幾乎所有哺乳動物細胞的基因都由外顯子和內含子組成。一般認為，外顯子片段通過轉錄剪接成為具有功能的RNA，而內含子序列在剪接后被核酸酶快速降解，因此沒有生物學功能。而生化與細胞所的這項研究成果證實，內含子來源的非編碼RNA序列既可以在剪接后穩定存在，又可以在細胞中發揮重要的調控作用。
該研究具體闡明了一類雙末端都含有小核仁RNA（snoRNA）的內含子序列在剪接發生過程中，可以形成一類新型長非編碼RNA，命名為sno-lncRNAs。在人類疾病Prader-Willi syndrome（PWS綜合癥、小胖威利癥，主要表現為神經系統發育和生長發育障礙）緊密關聯區域存在五個sno-lncRNAs，它們在人源胚胎干細胞中表達量*，且異常穩定。功能研究表明，這些sno-lncRNAs加工成熟后均聚集于其轉錄位點附近，形成一種全新的細胞核亞定位;它們同時還含有多個剪接調控因子Fox2蛋白的特異結合位點，從而可以像“海綿”一樣吸附細胞核內的Fox2，調節Fox2在細胞核內的分布，進而影響Fox2對特異mRNA底物的選擇性剪接調控。
值得一提的是，PWS綜合癥的病理機制至今不詳，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綜合癥的病理發生相關。該工作也為進一步了解PWS綜合癥的病理機制提供了新的研究思路。
該工作主要由生化與細胞所研究生殷慶飛等與計算生物所楊力研究員以及美國康涅狄格大學健康中心Gordon Carmichael教授合作完成。這一研究成果揭示了哺乳動物細胞中存在著內含子來源的、具有重要生物學功能的新型長非編碼RNA（sno-lncRNAs），從而豐富了人們對真核細胞轉錄組表達調控多樣性的認識。
該研究工作還入選當期Molecular Cell雜志的研究亮點（Issue Highlight），獲得來自美國耶魯大學研究者的專評。專評指出，“這些全新類型長非編碼RNA的發現為人們認識PWS綜合癥的病理提供新的機制”。Nature Reviews Molecular Cell Biology也以“非編碼RNA家族中的新成員”為題，亮點評論了該項成果。
該工作得到了科技部、中科院戰略性先導科技專項和上海市科委的經費支持。