CoSTseq 技术揭秘：转录中 RNA 碱基配对的动态变化与结构形成机制

《Molecular Cell》：Rapid folding of nascent RNA regulates eukaryotic RNA biogenesis

为探究 RNA 转录时结构形成问题，研究人员开展 CoSTseq 技术研究，揭示 RNA 碱基配对规律，意义重大。

　　

• CoSTseq（共转录结构追踪技术）可在体内检测从 RNA 聚合酶（Pols）转录出来的新生 RNA 碱基配对情况。

• 碱基在添加到 RNA 后，转录 25bp 内快速配对。

• 新生 rRNA（核糖体 RNA）结构与成熟 rRNA 差异巨大。

• 细胞质 mRNA（信使 RNA）结构与新生前体 mRNA 基本无差别。

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  Summary：
  RNA 的催化、调控或编码潜能取决于结构形成。由于碱基配对发生在转录过程中，早期结构状态可控制 RNA 加工事件，并决定功能性构象的形成。但这些共转录状态大多未知。在此，研究人员开发了共转录结构追踪技术（CoSTseq），可在活酵母细胞中转录组范围内，检测 RNA 聚合酶（Pols）内部及转录出来的新生 RNA 碱基配对情况。通过监测转录过程中每个核苷酸的碱基配对活性，CoSTseq 揭示出主要是快速配对 —— 添加到新生链后，在转录 25bp 内完成。此外，约 23% 的 rRNA 核苷酸在 Pol I 附近达到最终碱基配对状态，而大多数其他核苷酸在核糖体生物发生的后续步骤中，碱基配对状态必须发生变化。研究显示解旋酶可立即重塑 rDNA（核糖体 DNA）位点的结构，促进核糖体生物发生。相比之下，新生前体 mRNA 形成的局部结构与成熟 mRNA 难以区分，这表明延伸核糖体后的重折叠过程类似于 Pol II 后的共转录折叠过程。