Nature子刊：最大、最精确的RNA编辑位点列表

　　由布朗大学领导的一个研究小组编译出了一份最大型、经最严格验证的果蝇RNA编辑位点列表。该研究生成了关于这一模式生物基础生物学的一些新见解，研究结果发表在9月29日的《自然结构和分子生物学》(Nature Structural & Molecular Biology)杂志上。

　　这一“主列表”总共包含了3,581个位点，在这些位点ADAR酶可以将RNA分子中的“A”核苷酸换成“G”核苷酸。这样看似很小的改变意义却很大，因为它改变了果蝇DNA中的遗传指令执行的方式， 影响了包括正常的神经和性发育在内许多基础功能。在人类，RNA编辑混乱与肌萎缩性侧索硬化症(ALS)及Acardi-Gutieres病密切相关。

　　这一新的编辑位点列表因此有可能帮助到数以千计从事“转录组”(transcriptome，由DNA转录生成的RNA分子)研究的科研人员，为他们提供了有关成千上万可能发生的编辑改变的可靠信息。

　　论文的通讯作者、布朗大学分子生物学、细胞生物学和生物化学系生物学教授Robert Reenan说：“果蝇充当了人们研究所有生物体中转录组的一种模型。但在RNA编辑研究的早期，这些位点目录完全是偶然确定的——人们对目的基因进行研究时大概发现一个位点。因此这些位点的数量增长缓慢。”

　　事实上，早在10年前Reenan就作为共同作者发表了一篇引起一时轰动的Science论文，论文中描述了56个新的RNA编辑位点，是当时整个领域中已知位点数量两倍还要多。

　　近期的一些研究工作编写生成了一些较大的RNA编辑位点目录，但其中包含许多的错误。

　　为了避免这些错误，Reenan和主要作者、研究生Georges St. Laurent及同事们，竭尽全力对1,799个位点进行了验证。他们与论文的公共资深作者、应用数学教授Charles Lawrence预测了另外1,782个位点，并对这些位点进行了统计学严格抽样验证。

　　研究小组估计采用他们的方法，这一包含3,581个直接观察和预测位点的组合列表准确性达到了87%。

　　论文的共同作者、博士后研究人员Yiannis Savva 说：“我们验证的这些位点，对于想在相同条件下完成同样实验的任何研究人员来说，位点就应当存在在那。而在其他的论文中，他们只是完成了测序就说有一个编辑位点在那，但当你进行检测时，会发现它并不存在。”

　　研究人员利用可靠的Sanger测序方法，对他们利用高通量单分子测序技术已发现的所有候选编辑位点进行了第二次检测。他们将一个果蝇种群的测序 RNA与它们的测序DNA，以及另一个遗传工程改造使其缺失ADAR编辑酶的果蝇种群的RNA进行了比较。通过比较这些序列，他们看到了不可能是由DNA 变异(例如突变或SNP)导致，且不存在于缺乏编辑能力的果蝇体内的A-G改变。

　　当他们进行验证时，他们将这些结果输入到预测算法中。经过多次迭代，计算机模型“学会”了如何做出越来越好的预测。他们最终发现77种不同的变量可帮助他们区分真正的编辑位点和并非编辑位点的核苷酸。

　　生物学见解

　　研究人员随后探讨了他们在数据中看到的一些模式的意义，并得出了一些认识。

　　一是，有相当多的编辑发生在不编码生成蛋白质的RNA部分。Lawrence说，编辑集中于少数的RNAs，提出了是什么导致了这样的选择性的一个问题。

　　“细胞是如何选择对哪些RNA进行编辑，而对哪些不进行编辑，是一个有趣问题，”他说。

　　研究人员发现，发现的编辑位点往往存在更多的选择性剪接，这意味着机体往往用它的遗传指令组合不同的“配方”来生成某些蛋白质。

　　研究人员还发现，编辑最多的RNAs往往较少表达，降低了它们在机体内发挥作用的频率。

　　RNA编辑可帮助解释相比于仅DNA差异所表明的，生物体彼此之间以及自身在不同的时间显示出还要大得多的差异的原因。

　　“RNA编辑不仅让蛋白质组多样化，也是让转录组多样化的一种途径，”Reenan说。