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在布氏锥虫（Trypanosoma brucei）研究领域，为探究其基因表达调控机制及生命周期转变奥秘，研究人员开展了关于长链非编码 RNA（lncRNA）TblncRNA-23 的研究。结果发现，TblncRNA-23 可调控虫体从早期前循环型（PCF）到晚期 PCF 及向感染性的元循环型转变，意义重大。
布氏锥虫是一种令人头疼的原生动物寄生虫，它在哺乳动物宿主和吸血采采蝇之间来回 “折腾”，引发人类昏睡病和家畜那加那病，严重威胁着人类健康和畜牧业发展。在其复杂的生命周期中，会经历多种形态变化，不同阶段的基因表达调控机制一直是科研人员渴望解开的谜团。此前，虽然对布氏锥虫的一些基本生物学特性有所了解，但对于非编码 RNA 在其基因表达调控中的作用知之甚少，尤其是在调控虫体发育转变方面，这就像黑暗中的谜题，等待着科研人员去探索。
为了揭开这些谜题，来自以色列巴伊兰大学（Bar-Ilan University）、瑞士伯尔尼大学（University of Bern）和美国耶鲁大学公共卫生学院（Yale School of Public Health）的研究人员携手合作，深入研究了一种由 RNA 聚合酶 I 转录的长链非编码 RNA——TblncRNA-23。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们理解布氏锥虫的发育调控机制带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：通过 RNA 干扰（RNAi）和 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，对 TblncRNA-23 进行沉默或敲除，以此探究其功能；利用 RNA 测序（RNA-seq）分析不同处理条件下基因表达的变化；借助 RNA - 蛋白质相互作用检测技术（RaPID）来鉴定与 TblncRNA-23 结合的蛋白质。
下面让我们来看看具体的研究结果：
- TblncRNA-23 的基本特征：研究人员通过筛选发现了 TblncRNA-23，它由 RNA 聚合酶 I 转录，位于前循环型（PCF）虫体的原环蛋白基因位点内，在 PCF 中高表达，而在细长型血流型（BSF）中几乎检测不到。通过原位杂交和蔗糖梯度离心等实验，证实它定位于核仁，还与多聚核糖体相关。
- TblncRNA-23 与 mRNA 的相互作用：运用交联实验发现，TblncRNA-23 能与 EP 和 GPEET 等 mRNA 相互作用。敲低或敲除 TblncRNA-23 后，GPEET 蛋白水平下降，EP 蛋白水平变化复杂，且二者 mRNA 水平也相应改变，这表明 TblncRNA-23 参与调控这些 mRNA 的表达。进一步研究发现，TblncRNA-23 通过与 GPEET mRNA 的 3’非翻译区（UTR）碱基配对来调控其表达，且该相互作用结构域至关重要。
- TblncRNA-23 对其他基因的调控：对过表达 TblncRNA-23 的细胞进行转录组分析，发现 830 个转录本水平显著变化，其中 74 个与早期和晚期 PCF 转变相关，283 个与 RBP6 诱导的 PCF 向元循环型转变相关。蛋白质组分析也表明，TblncRNA-23 能在 mRNA 稳定性和翻译水平上调控底物。此外，沉默 TblncRNA-23 后进行转录组分析，发现至少约 200 个转录本受其直接影响。
- 与 TblncRNA-23 结合的蛋白质：利用 RaPID 技术鉴定出与 TblncRNA-23 结合的数百种蛋白质，包括核糖体蛋白、翻译因子、前体 mRNA 加工蛋白等。其中，PUF7 与 TblncRNA-23 结合紧密，且二者共同调控许多 mRNA 底物，TblncRNA-23 可调节 PUF7 与 mRNA 的结合，影响 mRNA 的稳定性。
- TblncRNA-23 对虫体运动和分化的影响：早期 PCF 虫体具有社会运动性（SoMo），过表达 TblncRNA-23 会使虫体表现出超运动性，而敲除则会损害该能力。此外，TblncRNA-23 对虫体向元循环型分化至关重要，沉默它会阻碍由 RBP6 诱导的向元循环型的转变。
综合上述研究，TblncRNA-23 作为一种由 RNA 聚合酶 I 转录的长链非编码 RNA，在布氏锥虫的发育过程中发挥着核心调控作用。它不仅能调控与 PCF 不同阶段转变及向元循环型转变相关基因的表达，还参与调节虫体的社会运动性。这项研究首次揭示了 TblncRNA-23 在布氏锥虫发育调控中的重要功能，为理解寄生虫的发育机制提供了新的视角，也为开发针对布氏锥虫病的新型治疗策略奠定了理论基础，有望为防控这一严重的寄生虫病带来新的希望。
