探究 snoRNA 奥秘：解锁 RNA 相互作用与生物功能新图景

首页今日动态人才市场新技术专栏中国科学人云展台
BioHot
云讲堂直播会展中心特价专栏技术快讯免费试用

生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏

生物通首页 > 今日动态 > 正文

【字体：大中小】 时间：2025年02月26日 来源：Genome Biology 10.1

编辑推荐：

　　为解决许多孤儿小核仁 RNA（snoRNA）靶点未明及相关蛋白作用不清的问题，研究人员开展 snoRNA 研究，揭示其新作用及调控机制，意义重大。

　　在生命的微观世界里，RNA 就像一群忙碌的小精灵，各自承担着独特而重要的任务。小核仁 RNA（snoRNA）便是其中一类神秘的非编码 RNA，它们虽然 “身材” 小巧，却在核糖体和剪接体的生物发生过程中扮演着关键角色。snoRNA 主要通过引导修饰酶到达核糖体 RNA（rRNA）和剪接体 RNA（snRNA）的特定位置，对这些 RNA 进行化学修饰，就像为 RNA 的 “工作” 提供精准的导航。

然而，目前的研究进展却遇到了不少阻碍。许多孤儿 snoRNA（即那些功能未知、靶点未被识别或验证的 snoRNA）仍然像迷失在茫茫大海中的船只，它们的作用和靶点亟待探索。同时，关于 snoRNA 相关蛋白的研究也非常有限，这就好比只知道船上有船员，却不了解他们各自的职责。为了填补这些知识空白，深入探索 snoRNA 的奥秘，研究人员踏上了新的研究征程。

此次研究由未提及具体单位的研究人员开展，他们运用改进的嵌合增强型紫外交联免疫沉淀（chimeric eCLIP）技术，对 snoRNA 与靶 RNA 之间的相互作用进行了深度剖析。研究成果发表在《Genome Biology》期刊上。

在研究过程中，研究人员用到了多种关键技术方法。首先是 eCLIP 技术，通过该技术对 snoRNA 结合蛋白的 RNA 相互作用组进行全面分析。其次是 chimeric eCLIP 技术，用于直接捕获 snoRNA - 靶 RNA 相互作用。此外，还运用了 RiboMeth - seq（RMS）技术，对 rRNA 和 snRNA 中的 2′ - O - 甲基化（Nm）水平进行定量分析，以及 RNA - seq 技术，分析基因的表达变化和可变剪接情况。

下面来详细看看具体的研究结果：

核心 snoRNP 蛋白的 RNA 相互作用组一致性：研究人员利用 eCLIP 技术，对 C/D 和 H/ACA snoRNP 复合物的所有核心蛋白的 RNA 相互作用进行了全面分析。结果发现，同一复合物中的核心蛋白能协调地与相应的 snoRNA 结合，而且这种结合特异性在不同癌细胞类型中高度一致。这意味着在不同的细胞环境下，snoRNP 复合物与 snoRNA 的结合模式相对稳定，就像一把钥匙对应一把锁，无论在何种细胞 “房间” 里，这种匹配关系都能保持。
chimeric eCLIP 验证已知并发现新的 C/D snoRNA 相互作用：研究人员运用 chimeric eCLIP 技术，以核心 C/D snoRNP 蛋白为诱饵，在多种细胞系中进行研究。该技术成功验证了大多数已知的 C/D snoRNA 与 rRNA 和 snRNA 的相互作用，并且还发现了许多孤儿 snoRNA 与 rRNA 和 snRNA 的新相互作用。例如，发现 Snord89 与 U2 snRNA 存在相互作用，这为后续研究 snoRNA 的功能提供了新的线索。
转录组映射确定新的高可信度相互作用：通过对 chimeric eCLIP 获得的嵌合读段进行转录组映射，研究人员发现了许多新的、高可信度的 snoRNA - 靶 RNA 相互作用。这些新相互作用涉及 rRNA、snRNA 等不同的 RNA 类别，还包括一些孤儿 snoRNA 的相互作用。并且，通过实验验证了部分新相互作用的功能，如 Snord89 能引导 U2 snRNA 上两个相邻位点的 2′ - O - 甲基化修饰。
正交蛋白诱饵鉴定特定的 snoRNA - 靶 RNA 相互作用子集：除了核心 snoRNA 结合蛋白，研究人员还利用一些较少研究的 snoRNA 相关蛋白作为诱饵进行 chimeric eCLIP 实验。结果发现，这些蛋白能富集特定的 snoRNA - 靶 RNA 相互作用子集，揭示了 snoRNA 在 rRNA 和 snRNA 生物发生不同阶段的特定作用。比如，WDR43 和 UTP18 与 SNORD3 的相互作用，有助于了解 rRNA 加工过程中 snoRNA 的作用机制。
LARP7 和 NOLC1 的 chimeric eCLIP 检测独特的 snoRNA - snRNA 相互作用：研究人员对 LARP7 和 NOLC1 进行 chimeric eCLIP 实验，发现 LARP7 能捕获和富集特定的 snoRNA - U6 相互作用，验证了其在介导 snoRNA - snRNA 相互作用中的作用。NOLC1 的 chimeric eCLIP 则显示出对 snoRNA - snRNA 相互作用的特异性富集，还发现了一些新的 snoRNA - snRNA 相互作用，进一步丰富了对 snoRNA - snRNA 调控网络的认识。
SNORD89 介导 U2 加工微调剪接位点识别：研究人员对 SNORD89 进行深入研究，发现它在 U2 snRNA 的 2′ - O - 甲基化修饰中起关键作用，进而影响剪接体的活性。通过对 SNORD89 进行敲低实验，发现它能调节许多基因的可变剪接，包括促进一些近组成型外显子的包含，同时也抑制一些外显子的完全包含，表明其在维持剪接准确性和调控剪接错误方面具有重要作用。

研究结论和讨论部分指出，本研究建立了一个全面的研究框架，利用 chimeric eCLIP 技术深入分析 snoRNA - 靶 RNA 相互作用。研究不仅准确绘制了已知 snoRNA 的相互作用图谱，还为孤儿 snoRNA 找到了新的靶点，揭示了 snoRNA 在 RNA 生物发生和剪接调控中的新作用。此外，研究还发现了一些新的 snoRNA 相互作用和调控机制，为进一步探索 snoRNA 生物学提供了重要线索。不过，研究也存在一定的局限性，例如在捕获 H/ACA snoRNA 相互作用方面还不够成功，未来需要进一步优化技术方法。但总体而言，该研究成果为 snoRNA 领域的研究开辟了新的道路，为深入理解 RNA 的调控机制和细胞的生命活动提供了重要的理论基础。

热点排行

新闻专题

联系信箱：

粤ICP备09063491号