生物物理所揭示新的长非编码RNA在神经系统中的作用机制

　　10月15日，Nucleic Acid Research杂志在线发表了中科院生物物理研究所刘力研究组和陈润生研究组合作的最新研究成果The novel long non-coding RNA CRGregulates Drosophila locomotor behavior。该研究发现了一个神经系统特异性的长非编码RNA在调控果蝇行为方面的作用，并阐明了其调控行为的分子机制。

　　长非编码RNA是一类长于200nt的非编码RNA。虽然有很多长RNA陆续被发现，但只有少数长非编码RNA的功能被阐明。本研究通过生物学信息预测得到了一批果蝇的长非编码RNA，通过RT-PCR筛选和原位杂交验证，发现其中一种长非编码RNA——CASK Regulatory Gene（CRG）在神经系统中具有特异性表达。随后，通过生物信息学和实验方法，研究确定了CRG为长非编码RNA。通过生物信息学预测，研究得到了编码CRG的DNA序列的保守区域，依此构建了CRG的缺失品系。与野生型品系相比，CRG缺失品系在运动能力方面存在缺陷，通过CRG挽回实验进一步确认了CRG参与运动能力的调控。

　　进一步地，研究发现与果蝇运动行为相关的编码基因CASK位于CRG上游。与野生型品系相比，CRG缺失品系中CASK的RNA水平和蛋白水平均有部分降低。通过挽回实验验证了CASK参与CRG调控果蝇运动行为。之后采用双荧光报告系统，发现CRG对CASK的启动子具有正性调控作用。染色体免疫沉淀分析结果表明，CRG可能促进RNA聚合酶II与CASK启动子区域的结合。RNA免疫沉淀结果提示，CRG与RNA聚合酶II具有相互作用。突变挽回实验进一步确定了CRG参与募集RNA聚合酶II于CASK启动子的功能区域。

　　本研究从宏观上揭示了一个新的长非编码RNA参与调控行为的功能，并从分子水平深入细致地解析了该长非编码RNA发挥作用的机理，进一步丰富了长非编码RNA的生物学意义，为揭示运动障碍相关的神经性疾病的发病机制提供了新的线索。

　　该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的资助。