武大生科院知名教授最新Nature子刊文章：填补miRNA加工研究空白

　　

生物通报道：来自武汉大学生科院，加州大学圣地亚哥分校等处的研究人员发表了题为“NEAT1 scaffolds RNA-binding proteins and the Microprocessor to globally enhance pri-miRNA processing”的文章，报道了一种新型的“鸟巢”模型，指出了NEAT1，以及NONO-PSF异二聚体在miRNA加工成熟中的关键作用。

这一研究成果公布在8月28日的Nature Structural & Molecular Biology杂志上，文章的通讯作者为武汉大学生科院付向东教授，以及周宇教授。付向东教授是国际RNA和RNA结合蛋白领域的知名学者，是利用RNA高通量测序技术及生物信息学分析方法系统地研究RNA及其结合蛋白生物功能的先驱，对RNA结合蛋白和非编码RNA的研究做出了卓越的贡献。

人体的基因表达是一个复杂的过程，那么多的基因不可能都总是持续表达。指挥基因表达的功臣之中就包括几种RNA分子。MicroRNA（miRNA）是一类真核生物内源性的小分子单链RNA，它是一种古老的、生死攸关的基因调节因素，30-60%的哺乳动物蛋白质编码基因都受miRNA的调控（主要是基因沉默调控）。与靶mRNA特异性的碱基配对，引起靶mRNA的降解或抑制其翻译，从而调控基因表达。近年来，已经在动物和植物中发现了上百种miRNA ，人类细胞内有超过2000条miRNA，控制着细胞的生老病死。这些miRNA长约18-25nt（核苷酸），从60-200nt的具有发卡状结构的前体中被切割出来后方能成熟。

MiRNA生物合成受到多种RNA结合蛋白（RBP）的调节，但在大多数情况下，RBPs似乎只能影响一小部分靶标miRNA的加工。这是为什么呢？在这篇文章中，研究人员发现RNA结合NONO-PSF异二聚体能与HeLa细胞中大量pri-miRNA结合，从而全面的增加了pri-miRNA通过Drosha-DGCR8微处理器进行加工的过程。

在动物细胞中，miRNA基因的转录初产物（primary miRNAs ，pri-miRNAs）很快被核糖核酸酶DROSHA加工成为miRNA前体（pre-miRNA）。也就是说miRNA的成熟需通过DROSHA的加工剪切，而NONO和PSF也是

证明，NEAT1也在pri-miRNA加工过程中扮演了重要的角色；从机制上来说，NEAT1与NONO-PSF异二聚体，以及许多其他RBP相互作用，NEAT1中的多个RNA片段（包括3'末端附近的“伪pri-miRNA”）有助于吸引微处理器。

这些研究发现指出了一种新型的“鸟巢”模型，即一种lncRNA能协调细胞核内一整个小型非编码RNA的有效处理。

NEAT1不仅参与了miRNA的加工过程，而且也可作为对抗癌症的一个潜在治疗靶标。鲁汶大学的研究人员发现NEAT1对于高度分裂的细胞的生存——特别是癌症细胞，扮演着一个重要的角色。研究人员发现作为一个非编码RNA，NEAT1并不能翻译成蛋白质。然而，它确实有助于形成“paraspeckles”，也就是存在于癌细胞的细胞核中的亚核粒子。这些粒子的作用仍然是模糊不清的。虽然通过进化是高度保守的，但NEAT1对于正常胚胎发育和成年生活似乎是可有可无的，因为缺乏NEAT1的小鼠是可存活的和健康的。

（生物通：万纹）

作者简介：

付向东

职称职务：教授，博导，国家“****”入选者（B类）
学科专业：Molecular Biology
研究方向：RNA Processing and Gene Expression Regulation

学习经历：
1977-1982: 武大病毒系， 本科
1983-1988: Case Western Reserve University, Biochemistry, 博士
1988-1992: Harvard University, 博后

主要工作经历与任职情况：
1992-1998: Assistant Professor, UCSD
1998-2002: Associate Professor with Tenure, UCSD
2002-present: Full Professor, UCSD
2004-present: Lecture Professor, 武汉大学生科院
2011-present: ****（B）

主要社会兼职：
科技部蛋白质重大研究计划专家组成员

主要研究领域及兴趣：
RNA processing and regulation
microRNA biogenesis and functions
Transcription and mRNA processing coupling
Functional genomics
Genetics and epigenetics regulation of gene expression

周宇

职称职务：教授
学科专业：生物信息与功能基因组学
研究方向：生物信息学、功能基因组学、RNA组学

学习经历
1999-09－2003-06 武汉大学 本科 生物学基地班
2003-09－2004-09 武汉大学 硕士 生化与分子生物学
2004-10－2005-07 法国巴黎十一大学 硕士 生物信息与生物统计学
2005-09－2008-12 武汉大学 博士 生化与分子生物学
2005-09－2008-12 法国巴黎十一大学 博士 计算机 (与武汉大学联合培养）

主要工作经历及任职情况
2009-07－2015-05 美国加州大学圣地亚哥分校 博士后
2015-05－至今 武汉大学 研究员
2015-08－至今 武汉大学高等研究院 兼职研究员

主要研究领域及兴趣
近年来发展起来的不同高通量测序技术（如ChIP-seq、RNA-seq和GRO-seq等），带来了不同层次的定量生物学信息，扩大和加深了研究者对于细胞内基因调控的理解，包括对RNA结合蛋白在基因转录和可变剪接中作用的认识。随着测序成本持续下降，高通量测序技术将常规地用于基础和转化医学研究，这将产生海量的生物学数据，同时也带来了挑战。本实验室将建立“干湿混合”的平台，并将专注于生物信息学及RNA系统生物学的研究。主要的工作包含：（1）开发高通量测序数据的可视化和分析工具以及异质型数据的整合平台，帮助生物学研究人员提高数据处理加工速度和能力，促进高通量测序数据转换成生物学发现；2）鉴定RNA转录终止和通读的调控机制及其在相关疾病中的作用；3）基于RASL-seq检测平台建立特定疾病的基因表达及可变剪接的特征图谱；4）miRNA的生成加工及功能；5）非编码RNA的结构与功能。同时与其他国内外实验室合作，从生物信息学角度解决多种生物学问题。

原文标题：

NEAT1 scaffolds RNA-binding proteins and the Microprocessor to globally enhance pri-miRNA processing