小RNA在動(dòng)物和其它真核細(xì)胞中發(fā)揮重要的基因調(diào)節(jié)作用,。最近,，來(lái)自 Whitehead 生物醫(yī)學(xué)研究所,、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所、麻省和霍華德Broad研究所的研究人員,，利用高通量測(cè)序技術(shù)徹底地對(duì)已知的秀麗隱桿線蟲(chóng)（Caenorhabditis elegans）約40萬(wàn)小RNA進(jìn)行了測(cè)序,。研究結(jié)果刊登于最新一期《CELL》封面。
除了出18個(gè)microRNA(miRNA),，使在線蟲(chóng)中檢測(cè)到的miRNA數(shù)量上升到112個(gè)外,，還發(fā)現(xiàn)了上千種內(nèi)源性siRNA,，這些siRNA由RNA指導(dǎo)的RNA聚合酶（RNA-directed RNA polymerases）作用于與精子發(fā)生和轉(zhuǎn)位子有關(guān)的轉(zhuǎn)錄本（transcripts）產(chǎn)生。
第三大突破是發(fā)現(xiàn)了第三種線蟲(chóng)類（nematode）小RNA——21U-RNAs,。21U-RNAs被精確限定于21個(gè)核苷長(zhǎng)度,，有共同的uridine 5′-monophosphate起始端,，其它20個(gè)核苷酸不同,，3′核糖被修飾,。21U-RNAs起源于第IV染色體兩個(gè)broad regions上的分布的5700多個(gè)基因座中——主要位于蛋白編碼基因之間或者是內(nèi)含子中。這些基因座有相同的上游基序（motif）,，有助于精確尋找21U-RNAs,。這些基序在線蟲(chóng)類進(jìn)化過(guò)程中比較保守，可能是因?yàn)樗鼈冊(cè)诋a(chǎn)生差異,、自我表達(dá)的小RNA（diverse, autonomously expressed, small RNAs ,，dasRNAs）過(guò)程中有重要作用。
麻省理工Phillip Sharp教授說(shuō)這項(xiàng)研究的重大意義勿庸置疑,，“過(guò)去的30年中我們沒(méi)有對(duì)非編碼RNA給予足夠重視,，這是原則性錯(cuò)誤，RNA干擾和microRNAs告訴我們20個(gè)核苷左右的小RNA,，包含了足夠多的信息,，有助于特異的基因調(diào)控。”
Bartel實(shí)驗(yàn)室前博士后Scott Baskerville說(shuō)“這次發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)我們還沒(méi)有完全弄清RNA的功能,，利用相同的測(cè)略（深度測(cè)序）在其它物種中尋找新型小RNA將是一件很有意思的事情,。”
多年來(lái),，Bartel小組致力于對(duì)線蟲(chóng)的RNA進(jìn)行系統(tǒng)性普查。2001年,，他們利用傳統(tǒng)的Sanger測(cè)序法對(duì)330個(gè)小RNA進(jìn)行測(cè)序,，鑒別出55個(gè)microRNAs；2003年,，利用深度測(cè)序法（deeper sequencing effort）進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn),，閱讀4000小RNA，又獲得了40個(gè)microRNAs,；最近一次是采用454公司大規(guī)模焦磷酸測(cè)序系統(tǒng)（massively parallel pyrosequencing system）對(duì)400,，000個(gè)小RNA（包括18個(gè)新的microRNAs）測(cè)序。
“我們知道一定存在未經(jīng)測(cè)序的microRNAs,，但不知道有多少,，”Bartel說(shuō)。他發(fā)現(xiàn)的一個(gè)被遺漏的microRNAs是lsy-6,，只是被分離出來(lái),，但沒(méi)經(jīng)過(guò)測(cè)序。盡管lsy-6只是表達(dá)在線蟲(chóng)的少數(shù)幾個(gè)細(xì)胞種,，但表達(dá)量是那些在所有細(xì)胞都表達(dá)的microRNA的十萬(wàn)倍,。
利用上游基序?yàn)橹笇?dǎo)，Bartel推測(cè)線蟲(chóng)基因組中大約有12,，000個(gè)21U-RNA基因座,。“如果把這些基因座作為基因，那么線蟲(chóng)中的基因數(shù)量會(huì)翻倍,。”奇怪的是,，盡管這些基因的基因座在C. elegans和C. briggsae是保守的，但是它們的轉(zhuǎn)錄體序列并不保守,。“好像是進(jìn)化過(guò)程加大了這些小RNA之間的差異,，而不是加大了它們的保守性。”
一個(gè)公開(kāi)的問(wèn)題是21U-RNAs的功能,，盡管它們?cè)贑. elegans 和C. briggsae之間序列并不保守,，但是Bartel推測(cè)它們?nèi)员Ａ袅送ㄟ^(guò)影響組蛋白的分布，控制局部染色體結(jié)構(gòu)和基因表達(dá),。其它問(wèn)題還包括：用于21U-RNAs合成的聚合酶是哪種,？合成的機(jī)制是怎樣的？Bartel透露其目前正在和2006年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,、馬薩諸塞州立大學(xué)醫(yī)學(xué)中心Craig Mello 合作,，驗(yàn)證RNAi造成的突變線蟲(chóng)中， 21U-RNA產(chǎn)物是否有缺陷。
