Nature：震惊遗传界的环状RNA

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Nature：震惊遗传界的环状RNA, E- U( s1 ?$ s6 v" U
作者：何嫱  来源：生物通2013-3-4
1 @5 v" G, e$ |4 ^: C科学家们在装满古怪RNA的匣子中看到最新的玩意：天然生成的环状RNA分子影响了基因表达。) k/ m% [, J2 T) v. K5 n
在最新一期（2月27日）《自然》（Nature）杂志上，两篇重要的研究论文揭示出一些环状RNA充当分子“海绵”，结合并封闭了称作microRNAs的微小基因调控子。此外，研究人员推测环状RNAs还具有许多其他的功能。其中一篇Nature文章的主要作者、德国Max Delbrück分子医学中心系统生物学家Nikolaus Rajewsky说，这些分子构成了一个“隐秘的未知RNAs平行宇宙”。
+ X, V, h% ?( I6 R- T这一发现再次提醒人们：RNA并不仅仅是DNA与编码蛋白之间的一个平凡信使。在过去的20年里，研究人员发现了大量的非常规RNA。一些长度意想不到的短，一些则长到令人感到惊讶，而另一些则颠覆常规具有阻止其他RNA链翻译形成蛋白质的功能。几乎所有的RNA都是线性的，为数不多的关于植物和动物中的环状RNAs的记述，也被当做遗传意外或实验人为因素而遭到忽视。; T+ |/ l! I4 t; `( b
实际，线性RNAs的优势有可能一直是假象。经典的RNA测序方法只能分离具有特征性分子“尾巴“的那些分子。环状RNAs的末端连接在一起，缺乏这些尾巴，因此被普遍忽略掉。
9 h& \( S1 ~( Q) W3 X* s9 Z然而随着测序技术的进步，使得生物学家们累积了大量的RNA序列数据集，其中一些来自无尾巴的RNA。去年，斯坦福大学医学院的分子生物学家Julia Salzman和同事们送出了来自这一环状宇宙的第一份信函。他们报道称在寻找用传统方法可能忽视的RNA过程中，发现了过量的环状人类RNAs。当Rajewsky和同事们挖掘环状RNA分子的数据库时，他们在线虫、小鼠和人类中发现了成千上万的环状RNAs。
/ j7 G! x  e" N  S( YSontheimer说：“这是另一个极好的例子，表明一种重要的RNA在雷达下飞行。”4 s% \4 @: L% O9 J" g" [
丹麦奥胡斯大学的Thomas Hansen和Jorgen Kjems领导的另一个独立研究小组完成了第二篇Nature论文研究。这两篇论文都将焦点放在了由大约1500个核苷酸构成的一个环状大RNA上，它表达于小鼠和人类的大脑中。研究人员发现它包含了70个miR-7的结合位点。MicroRNAs是一些通过结合和阻止mRNA翻译阻断基因表达的短片段RNA。一直以来人们知道，MiR-7的靶标与癌症和帕金森氏病存在着关联。4 w) x2 a+ p* ^% [' @
Hansen研究小组发现这一环状RNA的表达阻断了miR-7。它使得miR-7活性受到抑制，miR-7靶基因表达增高，研究人员推测这是因为这一RNA环捕获和失活了miR-7。Rajewsky研究小组证实，在斑马鱼中表达这一环状RNA或敲除miR-7可以改变大脑发育。
# {3 E3 Y6 a) G0 z2 m2 D; hRajewsky说，环状RNAs也可能是细胞外microRNA的海绵。一些有可能具有病毒microRNAs的结合位点，从而破坏了免疫应答。Rajewsky猜测，环状RNA可能甚至与RNA结合蛋白发挥了互作。Salzman表示同意：“它们数量如此的丰富，可能扮演了多种功能角色。”( I0 ?$ E, J6 z0 @0 q
那么RNAs是否还有其他的形状?“我不认为我们可能错过了其他的形式。但你知道总会有人找到它，”剑桥麻省理工学院分子生物学家Phillip Sharp笑着说。

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