权威期刊提出一类新的tRNA

　　转移RNA（tRNA）是一种古老的分子，是所有活细胞不可缺少的组成部分，它们存在于所有三种生命界中，即古生菌、细菌和真核生物。在细胞中，它们是将信使RNA（mRNA）序列翻译成氨基酸序列的机制的组成部分。延伸阅读：Cell惊人发现：抑癌的tRNA片段。

　　在最近几年中，测序技术的进步使研究人员能够详细地研究活跃在细胞中的RNA分子。七月六日在国际权威肿瘤学期刊《Oncotarget》发表的一项研究，报道了一类新发现的的tRNA片段，并表明，所有tRNA都是各种不同短分子的丰富来源，其特性取决于一个人的性别、人口和种族，并根据组织和疾病类型而有所不同。美国托马斯杰斐逊大学计算医学中心（CMC）主任Isidore Rigoutsos博士说：“这一发现对于精密医学有着潜在重大的意义，因为它表明，活跃在一种给定组织和疾病组合中的分子的身份，是由比以前认为的更多的变量所决定的。”

　　在过去的几年中，在人类细胞系中进行的研究发现，编码tRNA的基因组位点会产生更短的tRNA片段（“tRFs”）。直到现在，有四类tRNA片段，它们的序列是一段众所周知的成熟tRNA。有两类是“5´tRNA半”和“3´tRNA半。”它们都来自成熟的tRNA，通过在反密码子上裂解，将tRNA分为两段，每段有30-35个核苷酸（nt）的长度。其他两类是“5´-tRFs”和“3´-tRFs”，每个约20个核苷酸的长度。5´-tRFs的起点与成熟tRNA的起点一致。类似地，3´-tRFs的末端与成熟tRNA的末端一致。

　　对tRNA片段的研究兴趣已经迅速增加，因为研究已经表明，这些片段具有调控作用，并且个别片段与一些细胞过程有关，如翻译起始、对病毒感染的反应、DNA损伤反应，等等。的确，CMC成员最近报道，tRNA一半参与激素敏感性癌症的细胞增殖，如乳腺癌癌和前列腺癌。

　　Rigoutsos博士说：“之前针对人类和小鼠基因组中tRNA片段的研究，是基于细胞系模型，集中在由核基因组编码的tRNA。人体组织中的tRNA片段或来自线粒体编码的tRNA的片段，我们还知之甚少。我们最近报道称，人类和其他灵长类动物的核基因组中含有许多序列，看起来像线粒体tRNA，因此建议我们，应该在这类分析中包括线粒体tRNA。“Rigoutsos带领的一个研究团队，开始着手通过分析来自几百人（包括健康者和患者）的数据，研究tRNA片段。

　　具体来说，该研究小组挖掘了两组转录组数据。第一组包含来自452名健康男性和女性的数据，代表着两个种族和五个人口种群。第二组包括来自311份乳腺癌和正常样本的数据（来自美国国立卫生研究院的癌症基因组Atlas数据库）。在早期的工作中，研究人员已经证明，人类的核基因组中布满了tRNA同类和类似tRNA部分的短序列。基于这些发现，并且由于tRNA本身是重复序列，研究小组必须制定一个复杂和严密的计划，用其来定位深度测序的读数。Rigoutsos说：“我们花了很多时间，该项目近一半的持续时间，来优化定位方法。”

　　首先，分析发现了一类新的tRNA片段。不同于先前已知的四类，这类新的片段的开始和结束部分都是在成熟的tRNA序列内部。因此，研究小组称其为“内部tRNA片段”或简称“i-tRFs”。 i-tRFs有各种量化的长度，可以沿着成熟tRNA的跨度的任何位置起始和结束。

　　研究小组还发现，线粒体编码的tRNA，就像核编码的tRNA一样，是片段非常丰富的来源。事实上，线粒体tRNA可以像核tRNA一样，产生所有五类片段。有趣的是，线粒体tRNA片段的长度不同于核编码的对应物。

　　这些分析也表明，产生的tRNA片段的种群和属性，如片段丰度、片段长度和片段的起始点和结束点，取决于一个人的种族、人口和性别。值得注意的是，该小组还发现，这些片段的属性在组织之间、健康人和病人之间、疾病亚型之间，存在差异。出乎意料的是，内部tRNA片段的新类别，导致了我们所观察到的种族、人口、性别和组织之间的大部分差异。

　　值得注意的是，如果十几个人都是相同的种族、人口和性别，那么tRNA片段在一个特定组织中的表达谱，在他们之间是持续的。这表明，这些片段具有一种本构性质。健康的样本也显示，特定的tRNA会引起不同组织中的不同片段。另一方面，在一个给定的组织中，相同的tRNA序列将在健康和疾病，以及疾病的亚型之间，产生不同的片段。

　　Rigoutsos说：“去年，我们报道了miRNA亚型的类似结果。我们不知道tRNA片段是否会以相同的方式表现。有了第二类调控的非编码RNA（依赖一个人的属性），意味着新识别的复杂性。同时，我们似乎有另一种方法来研究疾病，考虑病人的性别、种族和人口背景。”