Wistar 研究所博士眼中的RNA研究进程

生物通报道：最近，Wistar 研究所Gene Expression and Regulation Program教授Kazuko Nishikura博士，在12月《Nature Reviews Molecular Cell Biology》杂志一篇文章中，对现今仍然处于不断上升RNA研究做了回顾。

　　

生物通报道：传统观点认为DNA和基因控制生命活动，基因组统治着整个生命。但越来越多的实验结果显示，许多RNA也可以与基因相互作用指导基因组。

比如，由不编码蛋白的DNA转录得到的RNA，在基因表达过程中扮演重要角色。这种RNA被称为非编码RNA （non-coding RNA），意思是尽管它们具有生物学活性，但是不携带编码蛋白的指令。

由于非编码RNA在胚胎发育、细胞和组织分化、癌症形成过程中具有重要作用，因此研究非编码RNA具有意义深远。最近，Wistar 研究所Gene Expression and Regulation Program教授Kazuko Nishikura博士，在12月《Nature Reviews Molecular Cell Biology》杂志一篇文章中，对现今仍然处于不断上升RNA研究做了回顾。

“基因调节本质，实际上发生在转录水平，” Nishikura说：“细胞机制转录基因组DNA到达mRNA，再翻译出结构蛋白。过去几年中，研究人员在探索其它形式的非编码RNA的生物学意义时发现了控制基因组的另一种更精微的机制。”

Nishikura研究RNA翻译机制数年。她在研究一种叫做ADAR的酶（转变腺嘌呤核苷酸为次黄嘌呤核苷酸）时发现，这种简单的替换有重要的生物学效果，能够改变特定的神经递质的基因表达。

MicroRNAs是一类非编码RNA，以mRNA为靶标并抑制mRNA表达蛋白。去年，Nishikura转向研究microRNAs，她发现前体microRNAs与mRNA一样，依照特异的RNA翻译过程。(http://www.nature.com/nsmb/journal/v13/n1/full/nsmb1041.html)

“microRNAs经常以特异的一组基因为靶标，” Nishikura说，“但是当翻译过程开始后，它们会以完全不同的一组基因为靶标。”

最近几年，Nishikura说，越来越多的研究人员致力于寻找其它RNA翻译和各种类型非编码RNA的活性之间的相关性。

“过于我们认为在翻译位点只有有限几种RNA，”她说，“但现在我们知道至少有20，000个位点拥有3，000个以上基因。有趣的是，许多编码位点与非编码DNA区域，即所谓的垃圾DNA有关。”

Nishikura及其同事推测其中一个原因是，大多数这样的非编码区域，由转位子DNA的重复序列组成。大量的反转录转位子（retrotransposons）能够自我复制为RNA，反转录出DNA，然后再次插入DNA组中的新位点。如果新的插入位点恰好位于编码重要蛋白的基因，会破坏编码基因，导致遗传缺陷。

在进化的历史中，转位子复制自身并插入新位点的能力，使其在哺乳动物基因组内数量猛增。“转位子至少占了我们整个基因组的一半，它们具有潜在的危险性，” Nishikura，“结果（哺乳动物）进化出一种可以抑制转位子的机制，特别是在卵子和精子这些特别需要基因组保持完整性的地方。”

其中一种抑制机制涉及到小分子干扰RNA（siRNA），siRNA是一种非编码RNA，特异以其起源的DNA片段为沉默靶标。对于转位子来说，能够有效限制转位子的活性，保护基因组免受潜在的破坏。（生物通记者 小粥）