华人学者Nature子刊发布RNA研究新工具

　　2016年06月28日讯 过去，研究者们通过RNA-RNA互作研究发现了一些至关重要的RNA，比如协助mRNA进行翻译的tRNA以及促进mRNA降解的miRNA。那么，还有哪些RNA-RNA互作承担了重要功能呢？为了解决这个问题，加州大学圣地亚哥分校UCSD的研究人员开发了MARIO（Mapping RNA interactome in vivo）技术。这种技术能够在活体内鉴定全基因组范围的RNA互作。

　　人类基因组超过85%的序列会转为RNA，但我们对这些RNA的功能还知之甚少。过去，研究者们通过RNA-RNA互作研究发现了一些至关重要的RNA，比如协助mRNA进行翻译的tRNA以及促进mRNA降解的miRNA。那么，还有哪些RNA-RNA互作承担了重要功能呢？

　　为了解决这个问题，加州大学圣地亚哥分校UCSD的研究人员开发了MARIO（Mapping RNA interactome in vivo）技术。这种技术能够在活体内鉴定全基因组范围的RNA互作。他们在Nature Communications杂志上发表文章，展示了自己获得的RNA-RNA互作组图谱。

　　这项研究的通讯作者是加州大学圣地亚哥分校的副教授Sheng Zhong。Sheng Zhong早年在北京大学获得数学和经济学双学位，随后在哈佛大学获得生物统计学和分子生物学博士。他先后在斯坦福大学和伊利诺伊大学香槟分校工作，现在是UCSD副教授。他曾获得2012年的斯隆研究奖（Sloan Research Fellowships），斯隆研究奖由斯隆基金会自1955年起每年颁发，奖励那些在职业生涯早期的杰出年轻学者。

　　分析RNA-RNA互作的现有方法依赖于“锚”蛋白或RNA，而且会对细胞造成分子扰动（molecular perturbations）。这些方法难以获得完整的RNA-RNA互作图谱。研究人员开发的MARIO技术能够在不干扰细胞的情况下进行大规模的RNA-RNA互作分析。

　　研究人员通过这一技术在小鼠胚胎干细胞和大脑中鉴定了数以万计的RNA-RNA互作，包括mRNA、lincRNA、snoRNA、SnRNA、tRNA、miRNA、转座子RNA、假基因RNA、反义RNA和新转录本。随后，他们通过RNA反义纯化验证了其中的七个互作，通过单分子RNA-FISH验证了另外一个互作。研究显示，MARIO既能检测蛋白辅助的分子间RNA互作，也能鉴定分子内的RNA互作。MARIO揭示的数千个分子内互作，可以帮助人们更准确地认识RNA三维结构。

　　RNA在生物学系统中有着举足轻重的作用，它不仅将DNA的遗传信息传递给蛋白，还调控了各种生物学过程。单链RNA就像一条胶带，可以折叠起来通过碱基互补配对形成二级结构，这样的3D结构决定着RNA的功能。著名华裔学者Howard Chang教授及其同事首次开发了可以在活细胞中全面分析RNA二级结构的新技术，SHAPE。这个重要的技术突破发表在Nature杂志上。

　　在基因组中进行长途通话的片段非常多，其中启动子与远距离片段（至少相隔150,000 bp）的互作占到了一半以上。启动子是控制基因开或关的关键DNA片段，它们的功能异常与多种疾病有关。科学家们在人类基因组中全面分析了启动子和增强子的远距离互作，绘制了迄今为止最全面的启动子互作图谱，有助于进一步理解疾病的遗传学基础。

　　细胞中的蛋白通常以蛋白复合体的形式，执行特异性的生物学功能。德克萨斯大学和多伦多大学的科学家们日前绘制了超大规模的蛋白质互作图谱。这项研究发表在Nature杂志上，为研究阿尔茨海默症、帕金森症和癌症等疾病的提供了强大的新工具。