手持“车票”的RNA

　　

生物通报道：来自欧洲分子生物学实验室的研究人员发表了题为“Control of RNP motility and localization by a splicing-dependent structure in oskar mRNA”的文章，发现一种称为奥斯卡(oskar)的RNA就像守规矩的列车乘客一样，会携带一种写有出发点和目的地的“车票”，而且这种分子不仅需要准确达到目的地，还要求有速度。这一有趣的成果公布在Nature Structural & Molecular Biology杂志上。

领导这一研究的是欧洲分子生物学实验室EMBL的Anne Ephrussi教授，这项研究将有助于研究人员了解一个单分子如何接收去往不同目的地的车票，这取决于其所在的细胞类型。

oskar RNA是一种由卵母细胞(oocyte)附近的保姆细胞(nurse cells)产生的RNA，并且必须在oskar mRNA开始翻译蛋白质之前被转运到卵母细胞。当oskar mRNA从保姆细胞的细胞核出来进入到细胞质后，会被立即安装上两种马达蛋白——驱动蛋白(kinesin)和动力蛋白(dynein)，RNA在这两种马达蛋白的协助下，最终被转运到卵母细胞。

在这篇文章中，研究人员发现这种RNA的运动比之前所想像的要复杂，当oskar RNA通过剪接进行处理时，将会加上两个不同的标记：SOLE和EJC，这两个标记紧挨着，定位在一个特殊位点。Ephrussi教授与其他研究人员发现oskar RNA到达正确的目的地，需要这两个标记。就像是一张“车票”，这两个标记帮助oskar运送到卵母细胞后极（posterior pole），从而将oskar RNA与其它进入卵母细胞的RNAs区分开来。

当研究人员改变SOLE标记，那么oskar RNA就不能到达卵母细胞的后极，但是令人惊讶的是，oskar RNA依然可以移动，而且似乎是朝着正确的方向移动。研究人员认识到这种RNA可能朝着移动的靶标前进，随着卵母细胞生长，它也变得越来越靠近后极，对后极的影响也越来越大，而如果SOLE标记存在缺陷，那么oskar就无法追上卵母细胞的生长速度，因此这张“车票”也就影响了传送的速度。

Ephrussi教授与其它研究人员分析了SOLE与EJC如何相互作用，以及它们对运送oskar这一细胞机器的影响。结果发现如果RNA分子被剪切，那么只会形成SOLE标记。一些RNAs可以在其上不同位置进行剪切，因此这也就是说同样的RNA也许会携带上去往不同目的地的车票，比如说，不同类型的细胞，这取决于它如何被剪切。

RNA研究十分有趣，近期来自加州大学旧金山分校的研究人员还发现了一种能纠正人类线粒体突变的遗传方式，这种方式主要是通过靶定纠正RNAs实现的，这将有助于线粒体相关疾病的治疗。

基因治疗过去常常是通过表达能治疗多种疾病成因的蛋白，来实现治疗的目的。而这项研究发展了一种新策略：靶向和导入在细胞核中的编码的特殊RNA分子，进入线粒体，从而表达能修复线粒体基因突变的蛋白。具体见PNAS：首次发现RNA纠正线粒体突变新方法。（生物通：张迪）

原文摘要：

Control of RNP motility and localization by a splicing-dependent structure in oskar mRNA

oskar RNA localization to the posterior pole of the Drosophila melanogaster oocyte requires splicing of the first intron and the exon junction complex (EJC) core proteins. The functional link between splicing, EJC deposition and oskar localization has been unclear. Here we demonstrate that the EJC associates with oskar mRNA upon splicing in vitro and that Drosophila EJC deposition is constitutive and conserved. Our in vivo analysis reveals that splicing creates the spliced oskar localization element (SOLE), whose structural integrity is crucial for ribonucleoprotein motility and localization in the oocyte. Splicing thus has a dual role in oskar mRNA localization: assembling the SOLE and depositing the EJC required for mRNA transport. The SOLE complements the EJC in formation of a functional unit that, together with the oskar 3′ UTR, maintains proper kinesin-based motility of oskar mRNPs and posterior mRNA targeting.