《Nature》解开悬案：反义RNA的“反常理”存在

　　

长期以来，非编码RNA在细胞中的功能对研究人员来说一直是个谜。与编码RNA不同，非编码RNA不产生蛋白质——但它大量存在。来自哥根廷大学的一个研究小组现在发现了反义RNA (asRNA)的一个重要功能:研究人员发现，asRNA在细胞运输中起着“高速公路”的作用，从而加速了基因的表达。研究结果发表在《Nature》杂志上。

RNA(核糖核酸)在DNA信息转化为蛋白质的过程中起着核心作用。RNA有不同的类型，其中一种被称为信使RNA (mRNA)。信使RNA是一种编码RNA，它的工作是将蛋白质的构建指令从细胞核中的DNA传递到细胞质中，在细胞质中其他细胞成分将它们翻译成蛋白质。除了编码RNA外，还有大量的非编码RNA。大部分非编码RNA是作为mRNA的互补链产生的，因此被称为反义RNA (asRNA)。它们的功能长期以来一直不清楚。

这篇题为《dsRNA formation leads to preferential nuclear export and gene expression》的文章，详细介绍了这一现象。这篇文章的作者写道，asRNA通过与它们的意义对偶物退火并通过解旋酶Dbp2形成dsDNAs来加速mRNA的输出。作者补充说，与单链RNAs (ssRNAs)相比，这些dsRNAs在输出中占主导地位，因为它们“对输出受体Mex67具有更高的容量和亲和力”。

众所周知，mRNA利用酵母异源二聚体Mex67-Mtr2(或人类TAP-p15)的多个分子进行输出。在目前的研究中，Krebber及其同事描述了他们如何进行电泳迁移转移试验，以显示Mex67-Mtr2“优先且更广泛地”与dsRNA结合，解释了其出口偏好。

“我们的发现揭示了调控基因表达的新层面，”科学家总结道。“这一机制对于有效的细胞适应尤其重要，并作为调控基因表达的新层增加了优先输出。此外，它还可以解释普遍转录如何控制基因表达，以及为什么会产生如此多的asRNA并进入细胞质。”

关于asRNA的新研究发现解决了一个长期存在的问题:为什么细胞有时会产生大量的asRNA。

“在生物学中，这是特别惊人的，因为细胞在产生asRNA上消耗了大量的能量，一个细胞会毫无目的地产生RNA，这对我来说简直不可思议。这是违背自然规律的，”Krebber说。

现在发现的机制解释了细胞如何突然对外界影响作出反应，立即大量地产生必要的蛋白质，以适应环境条件，或者例如，进入特定的发育阶段。“这种新的认识，”Krebber宣称，“将asRNA带入了疾病如何发展以及如何对抗疾病的问题的焦点。”

Krebber的团队发现，asRNA与mRNA结合，然后优先从细胞核转运到细胞质中。这意味着细胞将mRNA中的信息翻译成蛋白质的速度比没有asRNA的情况下要快。因此，asRNA是基因表达的“助推器”。这对细胞在许多情况下都是必要的，例如当面临有害的环境条件或压力时。这项工作是该团队早期发表在《Nature》上的基础研究的下一步，早期研究表明，在压力下激活的mRNA不再受质量控制。