长期记忆形成所需的神秘RNA

　　

生物通报道：在2013年，科学家发现了一种特殊的RNA——extracoding RNA（ecRNAs）（相关阅读：Nature破解百年争论：基因抵抗沉默新机制）。这些RNA不编码蛋白质，但它们的序列与蛋白编码区的序列有重叠。作为越来越多的调节因子的另一位成员，ecRNAs可结合并阻止沉默基因的酶——很可能是它们重叠的那些酶。

阿拉巴马大学伯明翰分校的Jeremy Day和他的同事们，研究DNA甲基化在认知和脑疾病中的作用，发现了一个谜题的一些线索：当DNA甲基转移酶——添加甲基标签来沉默基因的酶家族，存在于整个细胞核的时候，大脑是如何控制甲基化的？相关研究结果发表在《Nature Communication》。

Day的研究小组靶定了来自Fos的一个ecRNA，Fos是一个著名的基因，它编码的蛋白质，可标记最近在大脑中活跃的细胞。缺乏Fos的啮齿类动物会出现记忆障碍。并且，这一新研究指出，缺失Fos ecRNA的大鼠也会如此。

Day说：“令人惊讶的是，我们可以靶定大脑中的一个ecRNA，并找到这种强大的行为表型。这是第一次证明，大脑中一个长链非编码RNA，对动物的行为具有这种影响。”

这项新研究开展了大量的工作，只是为了确定Fos ecRNA，因为基因组的非编码区没有被很好地注释为编码区，特别是在大鼠中。

Day说，但是随后实验干扰特定非编码RNA功能的步骤很简单，在脑健康和疾病中至关重要的其他ecRNAs，也可以使用这些方法进行探析。事实上，这项研究在更广泛的层面上发现，这些ecRNAs存在于神经元的基因组中，并来自于蛋白质编码相对物——响应神经活性并与疾病有关。

Fos ecRNA是如何起作用的呢？Day说：“为了只阻断这个基因的甲基化，它必须以某种方式逗留。”他的团队使用几种互补的方法——包括单分子荧光原位杂交（FISH），正在探索这个问题。他们也可以使用CRISPR –Display，人为地将ecRNA靶定到该基因的一个特定点，以研究它的功能。

Day不仅是对Fos ecRNA的机制研究感兴趣，而且他还想知道，ecRNAs一般是如何产生的。许多蛋白质编码基因是由RNA聚合酶II制造的，但不是ecRNAs。同时，研究人员也想知道，一个ecRNAs分子（其中包含茎环的结构）的形状，是否以及如何与其功能相关。

（生物通：王英）

生物通推荐原文：
1. Savell KE, Gallus NV, Simon RC, Brown JA, Revanna JS, Osborn MK, Song EY, O'Malley JJ, Stackhouse CT, Norvil A, Gowher H, Sweatt JD, Day JJ. Extra-coding RNAs regulate neuronal DNA methylation dynamics. Nat Commun. 2016 Jul 7;7:12091.

2. Di Ruscio et al. DNMT1-interacting RNAs block gene specific DNA methylation Nature. 2013 November 21; 503(7476): 371–376.