人类基因组“primiRNA”剪切位点图谱绘制

　　人体的基因表达是一个复杂的过程，那么多的基因不可能都总是持续表达。指挥基因表达的功臣之中就包括几种RNA分子。MicroRNA（miRNA）是一类真核生物内源性的小分子单链RNA，它是一种古老的、生死攸关的基因调节因素，30-60%的哺乳动物蛋白质编码基因都受miRNA的调控（主要是基因沉默调控）。与靶mRNA特异性的碱基配对，引起靶mRNA的降解或抑制其翻译，从而调控基因表达。近年来，已经在动物和植物中发现了上百种miRNA ，人类细胞内有超过2000条miRNA，控制着细胞的生老病死。这些miRNA长约18-25nt（核苷酸），从60-200nt的具有发卡状结构的前体中被切割出来后方能成熟。

　　在动物细胞中，miRNA基因的转录初产物（primary miRNAs ，pri-miRNAs）很快被核糖核酸酶DROSHA加工成为miRNA前体（pre-miRNA）。也就是说miRNA的成熟需通过DROSHA的加工剪切。DROSHA参与许多机能调节工作，包括神经发育、骨髓形成、抑制RNA病毒等。

　　来自韩国基础科学研究所（Institute for Basic Science ，IBS）的研究人员开发了一种新技术（fCLIP-seq），能够分析经DROSHA剪切过的miRNA片段。

　　这项发表在《Molecular Cell》杂志的研究首次从基因组尺度上分析了DROSHA的pri-miRNA剪切位点。“fCLIP-seq代表了甲醛交联、免疫沉淀、和测序等多种技术的融合。用甲醛处理细胞，使DROSHA与其结合RNA保持固定，从而我们可以研究DROSHA的结合方式和剪切位点。”本文的第一作者KIM Baekgyu解释道。“这项研究不仅丰富了miRNA数据库，还加深了我们对miRNA的形成过程的理解。”

　　该研究组鉴定了上百个DROSHA的pri-miRNAs剪切位点，有些信息甚至是全球最大miRNA数据库“miRBase”也不曾记载的新发现。

　　有趣的是，IBS的生物学家们还揭示了一种DROSHA剪切后发生的miRNA尾部修饰现象。这项发现对解释miRNA生源调节具有重要作用。miRNA的生源调节异常往往会导致疾病的发生，例如癌症。

　　研究人员在个别样品中发现了一个特别的现象，同一个pri-miRNA，具有DROSHA剪切的多项选择模式，不同模式下产生不同的miRNA。另外，DROSHA还剪切了大约十几个非pir-miRNA底物。这些DROSHA功能的有趣发现，将引发新一轮的研究探索。