上海生科院总结多种基因内部来源的非编码RNA生成机制

　　10月1日，中国科学院上海生命科学研究院计算生物学研究所研究员杨力受邀在WIREs RNA 发表了题为Splicing noncoding RNAs from the inside out 的综述论文，系统总结了多种来自于前体RNA内部序列的非编码RNA分子及其产生机制和潜在功能作用。

　　真核基因具有片段化的基本特征，其原始转录本——前体RNA (RNA precursors)在成熟过程中会将“无用”的内含子剪接去除，而将“有用”的外显子连接在一起产生成熟的mRNA。而最新发现的许多位于“编码基因”间的长非编码RNA基因（large/long-intergenic/intervening noncoding RNA）也通过同样的剪接方式成熟并发挥非编码功能。早期的研究通常认为内含子序列在剪接取出后会被快速降解，因此被认为是无用的“垃圾”序列。随着研究的深入，大量的证据表明内含子可以在多个水平发挥调控作用影响基因的表达和功能，譬如内含子可以作为顺式元件调控前体RNA的剪接。更为重要的是，许多位于基因内部（intragenic）的内含子序列在剪接后会被进一步加工产生一系列的非编码RNA分子，包括非编码小RNA（microRNA）、核仁小RNA（small nucleolar RNA）、核糖核酸酶P的RNA亚基（RNase P RNA subunit）和多种新型长非编码RNA(包括环形RNA等)分子等。有意思的是，许多基因内部的部分外显子也可以通过“反向”剪接的方法产生特殊结构的环形RNA新分子。不同于独立转录本产生的非编码RNA，这些基因内部来源的非编码RNA依赖于宿主前体RNA的转录和剪接，并且具有特殊的加工成熟机制；而且这些非编码RNA在调控基因表达上扮演了重要的角色。发表在WIREs RNA上的这一特邀综述论文，主要对上述多种基因内部来源的非编码RNA生成加工机制进行了总结。

　　杨力研究组致力于转录组学、尤其是非编码RNA组学的研究，近期与上海生科院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲研究组合作，利用计算和实验相结合的方法系统揭示了一系列基因内部来源的新型长非编码RNA，并揭示了这些特殊结构非编码RNA生成加工的新机制及其潜在的重要生物学功能，极大地推动了长非编码RNA研究领域的发展(Molecular Cell, 2012； Molecular Cell, 2013； Cell, 2014； RNA Biology, 2015)。相关研究获得了中国科学院、科技部、国家自然科学基金委、上海市科委等的经费支持。