9月6日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《分子細(xì)胞》（Molecular Cell）在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所陳玲玲研究組的最新研究論文,，揭示了一類全新內(nèi)含子來源的長(zhǎng)非編碼RNA的產(chǎn)生機(jī)制,，及其參與剪接調(diào)控的重要功能。
幾乎所有哺乳動(dòng)物細(xì)胞的基因都由外顯子和內(nèi)含子組成,。一般認(rèn)為,，外顯子片段通過轉(zhuǎn)錄剪接成為具有功能的RNA，而內(nèi)含子序列在剪接后被核酸酶快速降解,，因此沒有生物學(xué)功能,。生化與細(xì)胞所的最新研究成果證實(shí)了內(nèi)含子來源的非編碼RNA序列既可以在剪接后穩(wěn)定存在，又可以在細(xì)胞中發(fā)揮重要的調(diào)控作用,。
研究具體闡明了一類雙末端都含有小核仁RNA (snoRNA)的內(nèi)含子序列在剪接發(fā)生過程中,，可以形成一類新型長(zhǎng)非編碼RNA，命名為sno-lncRNAs,。在人類基因疾病PWS綜合癥 (小胖威利癥) 緊密關(guān)聯(lián)區(qū)域存在五個(gè)sno-lncRNAs,，它們?cè)谌嗽磁咛ジ杉?xì)胞中表達(dá)量極高，且異常穩(wěn)定,。功能研究表明,，這些sno-lncRNAs加工成熟后均聚集于其轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)附近，形成一種全新的細(xì)胞核亞定位,；它們同時(shí)還含有多個(gè)剪接調(diào)控因子Fox2蛋白的特異結(jié)合位點(diǎn),，從而可以像“海綿”一樣吸附細(xì)胞核內(nèi)的Fox2，調(diào)節(jié)Fox2在細(xì)胞核內(nèi)的局部濃度,，進(jìn)而影響Fox2對(duì)特異mRNA底物的選擇性剪接調(diào)控,。
值得一提的是，因PWS綜合癥的病理機(jī)制至今不詳,，而這些sno-lncRNAs在PWS綜合癥病人中完全缺失,，從而提示這些新的RNA分子可能與PWS綜合癥的病理發(fā)生相關(guān)。該工作也為進(jìn)一步了解PWS綜合癥的病理機(jī)制提供了新的研究思路,。
該工作主要由生化與細(xì)胞所研究生殷慶飛等與計(jì)算生物所楊力研究員共同完成,、并得到了美國(guó)康涅狄格大學(xué)健康中心Gordon Carmichael教授的大力支持。這一研究成果揭示了哺乳動(dòng)物細(xì)胞中存在著內(nèi)含子來源的,、具有重要生物學(xué)功能的新型長(zhǎng)非編碼RNA (sno-lncRNAs),，從而豐富了人們對(duì)真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組表達(dá)調(diào)控多樣性的認(rèn)識(shí)。
注：PWS綜合癥 (小胖威利癥) ,，主要表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和生長(zhǎng)發(fā)育障礙,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1016/j.molcel.2012.07.033
PMC:
PMID:
Long Noncoding RNAs with snoRNA Ends
Qing-Fei Yin1, 4, Li Yang2, 4, Yang Zhang1, Jian-Feng Xiang1, Yue-Wei Wu1, Gordon G. Carmichael3, , , Ling-Ling Chen
We describe the discovery of sno-lncRNAs, a class of nuclear-enriched intron-derived long noncoding RNAs (lncRNAs) that are processed on both ends by the snoRNA machinery. During exonucleolytic trimming, the sequences between the snoRNAs are not degraded, leading to the accumulation of lncRNAs flanked by snoRNA sequences but lacking 5′ caps and 3′ poly(A) tails. Such RNAs are widely expressed in cells and tissues and can be produced by either box C/D or box H/ACA snoRNAs. Importantly, the genomic region encoding one abundant class of sno-lncRNAs (15q11-q13) is specifically deleted in Prader-Willi Syndrome (PWS). The PWS region sno-lncRNAs do not colocalize with nucleoli or Cajal bodies, but rather accumulate near their sites of synthesis. These sno-lncRNAs associate strongly with Fox family splicing regulators and alter patterns of splicing. These results thus implicate a previously unannotated class of lncRNAs in the molecular pathogenesis of PWS.
