中科大单革在《NSMB》报道一类新的非编码RNA

　　2016年10月11日讯 10月3号，来自中科大单革教授课题组在《Nature Structural & Molecular Biology》发表文章，文章报道了该实验室发现并命名了一个从裂殖酵母到人类都非常保守的长链非编码RNA--5S-OT，在小鼠中，5S-OT能在其被转录产生的染色质区域原位调控5S核糖体RNA（5S rRNA）的转录，详细内容见下方正文官方介绍。

　　近几年，单革教授在非编码RNA领域做出多项漂亮的工作。2012年在《Nature Communications》上的文章显示，非编码RNA可以具有物种间的调控作用，并且暗示非编码RNA可能参与了物种之间相互关系形成的进化过程；2015年年在《Nature Structural & Molecular Biology》上发表文章命名了一类与RNA聚合酶II相关的环状RNA--外显子-内含子circRNAs（EIciRNAs），并且揭示了该RNA在参与细胞核中基因表达调控的新功能。

　　单革教授简介

　　1995年 7月毕业于兰州大学细胞生物学专业，获学士学位。1998年 7月毕业于于中国科学院上海细胞生物学研究所，获发育生物学硕士学位。2005年获美国佐治亚州立大学生物学系神经生物学博士学位，主要从事线虫中转录因子对GABAergic神经元基因表达的调控及其对线虫行为影响的研究。2005年1月至2008年2月，在美国爱默蕾大学医学院人类遗传学系从事博士后研究，主要方向为microRNA及siRNA通路的功能和调控，独立确认了一类调控microRNA及siRNA通路的小分子。

　　单革教授的研究成果在国际顶级生物学杂志《Nature Biotechnology》发表后，获得《Facultyof 1000》、《Science Daily》等学术界的好评。2008年3月至2009年8月，在美国耶鲁大学医学院分子细胞与发育生物学系师从RNA酶的共同发现人、1989年诺贝尔化学奖获得者Sidney Altman博士，进行细菌非编码RNA调控基因表达等研究。2010年10月单革教授获中国科学院百人计划项目资助，目前主要从事神经干细胞与非编码RNA研究。

　　以下为中科大生科院官网报道原文：

　　2016.10.03，单革教授实验室在Nature Structural & Molecular Biology发表文章，报导了其实验室发现并命名了的一个从裂殖酵母到人均具有的长链非编码RNA，5S-OT。因此，5S-OT可能是目前已知的最古老的由RNA聚合酶II转录产生的长链非编码RNA。进一步的研究表明，此长链非编码RNA在哺乳动物（文章中以小鼠及人的细胞为研究对象）中可以在其被转录产生的染色质原位（in cis）调控另一个非编码RNA，即5S核糖体RNA（5S rRNA）的转录。5S rRNA实际上是由另一个RNA聚合酶，即RNA聚合酶III转录产生的。因此5S-OT以in cis的作用方式介导了5S rDNA基因组位点RNA聚合酶II 和RNA聚合酶III转录活性的协同。

　　非常有意思的是，在高级灵长类和人类当中，5S-OTRNA获取了调控多个基因可变剪切的新功能。在高级灵长类和人类中，5S-OT中插入了一个反义Alu序列，并因此同时产生了一个多嘧啶（polypyrimidine-tract， Py）位点。Alu是一种灵长类特异的基因组短重复序列，而人类基因组DNA中约10%的序列为Alu的正向或反向序列。随后在人细胞中的研究发现，人类5S-OTRNA可以通过其Py位点招募参与pre-mRNA剪切的蛋白质U2AF65，进而通过5S-OTRNA中的反向Alu序列与靶标pre-mRNA当中的正向Alu序列的互补配对、将U2AF65蛋白带到受其调控的pre-mRNA上。非灵长类动物的5S-OTRNA不具有Py位点、不与U2AF65蛋白有相互作用、因而不能调控相应物种中的mRNA可变剪切。

　　该发现一个直接的应用是可以利用人类5S-OTRNA的这一调控机理、通过人工设计的、针对特定基因序列的“改装版”5S-OT来调控特定基因的剪切。在文章中、把人5S-OTRNA中的反义Alu序列换为与特定基因pre-mRNA互补的序列、即可调控该基因的可变剪切。很多人类疾病与基因剪切异常相关、未来有可能以这一发现为基础发展出生物技术来“纠正”基因的可变剪切。

　　文章的共同第一作者为博士生胡珊珊和硕士王小林。研究得到了科技部、中科院、国家基金委、以及中科大非编码RNA功能及功能机理创新团队的经费支持。