“垃圾”DNA，病原体感染的另一个战场

　　

生物通报道  曾一度被认为是不重要的“垃圾DNA”，如今科学家们已经知道非编码RNA(ncRNA)——不能翻译成蛋白质的RNA分子——在细胞功能中发挥着至关重要的作用。ncRNA突变与大量的疾病例如癌症、自闭症和阿尔茨海默氏症均存在着相关性。

现在通过“深度测序”技术对来自人类基因组的遗传物质进行测序，来自以色列特拉维夫大学Sackler医学院的Noam Shomron博士发现当受到病毒感染时，ncRNA会发出一系列的生物信号表明存在有病原体。这一研究发现不仅让研究人员获得了病原体与机体间互作的更完整图谱，也为科学家们提供了对抗感染的新途径。相关研究论文发布在《核酸研究》（Nucleic Acid Research）杂志上。

病原体和宿主的另一个战场

“如果我们在某一特异病毒感染过程中看到特殊的RNA分子数量增高，我们就可以开发出终止或减慢病毒增殖的治疗策略，”Shomron博士说。

在实验室中，研究人员对一些感染了HIV以及尚未感染的细胞开展了研究。利用深度测序仪（每次试验可读取数以千万计的序列），他们对ncRNA进行了分析以确定是否可在非编码DNA物质中检测出感染。研究人员能够以100%的准确性鉴别出感染和非感染性，Shomron解释说这是因为ncRNA发出了重要的信号。

Shomron说这些信号，包括细胞内特异ncRNA增高或降低，极有可能具有重要的生物学意义。“病原体导入，编码基因和非编码基因均会产生反应。通过增加病原体和宿主互作的新层面信息，我们更好地理解了完整的画面。了解不同病毒感染后ncRNA的反应将开启对抗所有病原体的战斗。”

找到感染的“阿基里斯之踵”

研究人员认为如果ncRNA分子在特异病原体感染过程中明显地表现自己，该病原体就会选择这一ncRNA来辅助病原体破坏宿主，例如人体。为了帮助机体对抗感染，终止或减慢这些分子扩增的药物有可能是一种有效的新策略。

Shomron说新研究结果将推动研究人员开发出同时靶向编码和非编码遗传物质，双管齐下抗击病毒的治疗。他认为ncRNA有可能是病原体的“阿基里斯之踵”。

Shomron博士和他研究小组的人员开发了一种称为RandA的新软件，可支持“ncRNA读取和分析”，对深度测序技术生成的数据进行ncRNA分析。这一软件已经帮助他们揭示了病毒感染细胞的大量特征。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Novel insight into the non-coding repertoire through deep sequencing analysis

Non-coding RNAs (ncRNA) account for a large portion of the transcribed genomic output. This diverse family of untranslated RNA molecules play a crucial role in cellular function. The use of ‘deep sequencing’ technology (also known as ‘next generation sequencing’) to infer transcript expression levels in general, and ncRNA specifically, is becoming increasingly common in molecular and clinical laboratories. We developed a software termed ‘RandA’ (which stands for ncRNA Read-and-Analyze) that performs comprehensive ncRNA profiling and differential expression analysis on deep sequencing generated data through a graphical user interface running on a local personal computer. Using RandA, we reveal the complexity of the ncRNA repertoire in a given cell population. We further demonstrate the relevance of such an extensive ncRNA analysis by elucidating a multitude of characterizing features in pathogen infected mammalian cells. RandA is available for download at http://ibis.tau.ac.il/RandA.