最近，加拿大多倫多大學(xué)Donnelly中心的一個(gè)研究小組，開發(fā)出了一種方法，可使科學(xué)家們能夠深入探索“ncRNAs在人類細(xì)胞內(nèi)做了什么”。

這項(xiàng)研究發(fā)表在5月19日的《Molecular Cell》雜志，同一天，來(lái)自新加坡基因組研究所的Yue Wan研究組與斯坦福大學(xué)的Howard Chang研究組分別在《Molecular Cell》和《Cell》發(fā)表論文，他們開發(fā)出了類似的方法，研究不同生物中的RNAs。相關(guān)閱讀：清華張強(qiáng)鋒博士Cell發(fā)布RNA研究重要成果。

在人類基因組的30億個(gè)代碼中，只有百分之二的蛋白質(zhì)編碼基因。基因被復(fù)制、轉(zhuǎn)錄成信使RNA(mRNA)分子，它們?yōu)闃?gòu)建細(xì)胞中的蛋白質(zhì)提供了模板。剩余98%的基因組，最初被一些人認(rèn)為缺乏功能的重要性。然而，大部分的非編碼基因組——在一半和三分之一之間，也被復(fù)制到RNA。

結(jié)果，所產(chǎn)生的ncRNAs可能做什么，取決于你問(wèn)的是誰(shuí)。一些研究人員相信，大多數(shù)ncRNAs沒(méi)有功能，它們只是制造mRNA的基因組轉(zhuǎn)錄機(jī)器的一個(gè)副產(chǎn)品。然而，近期有研究顯示，許多ncRNAs在基因調(diào)控中有重要作用。這種觀點(diǎn)也受到支持：一些ncRNAs作為“馬車”穿梭于細(xì)胞周圍的mRNAs間，或?yàn)槠渌鞍踪|(zhì)和RNA提供了一個(gè)支架，可以附著并執(zhí)行它們的功能。

但是大多數(shù)可用的數(shù)據(jù)已經(jīng)魚貫而來(lái)，或者也有偶爾發(fā)現(xiàn)。最近有新的證據(jù)表明，ncRNAs可能使疾病惡化，比如癌癥轉(zhuǎn)移（相關(guān)閱讀：在肝癌中發(fā)揮作用的ncRNA；上海交通大學(xué)權(quán)威期刊解析癌癥與非編碼RNA），迫切需要一種技術(shù)，能夠進(jìn)行ncRNAs的系統(tǒng)功能分析。

Benjamin Blencowe研究組的博士生Eesha Sharma和博士后Tim Sterne-Weiler，共同開發(fā)了這種方法，Eesha Sharma說(shuō)：“到目前為止，利用現(xiàn)有的方法，你必須知道你在尋找什么，因?yàn)樗鼈兌夹枰阌袑?duì)感興趣的RNA有一些了解。我們這種方法的優(yōu)勢(shì)在于，你不需要預(yù)選候選RNA，你就能看到在細(xì)胞中整體發(fā)生了什么，并使用這些信息來(lái)探討我們此前沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的有趣事情，以及它們是怎樣影響生物學(xué)的。”

這種新工具叫做“LIGR-Seq”，可捕捉不同RNA分子之間的相互作用。當(dāng)兩個(gè)RNA分子有相匹配的序列時(shí)，它們會(huì)像尼龍搭扣一樣粘在一起。然后，將成對(duì)的RNA結(jié)構(gòu)從細(xì)胞移除，并采用最先進(jìn)的測(cè)序方法進(jìn)行分析，以精確地確定粘在一起的RNA。

Blencowe教授說(shuō)：“生命科學(xué)界的大多數(shù)研究人員認(rèn)為，我們迫切需要了解ncRNAs做了什么。這種技術(shù)將為深入了解ncRNA的功能，打開新的途徑。”

不必依賴于已有的知識(shí)，是這種方法的其中一個(gè)優(yōu)勢(shì)，這將促進(jìn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)從未見(jiàn)過(guò)的RNA對(duì)。另一種優(yōu)勢(shì)在于，科學(xué)家首次可以觀察發(fā)生在活細(xì)胞內(nèi)的RNA相互作用，而之前他們不得不依靠混雜在一起的不同細(xì)胞。這有點(diǎn)像，探索海洋生物學(xué)的方式，從沙灘上收集貝殼，演變到了在珊瑚礁中潛水，因?yàn)樯詈撍陌l(fā)現(xiàn)范圍要大的多。

ncRNAs有多種類別：有rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA、piRNA、miRNA和lncRNA，僅舉幾例，前綴反映了RNA在細(xì)胞的位置或某些方面的功能。但事實(shí)是，沒(méi)有人真正知道這些ncRNAs控制細(xì)胞中到底發(fā)生了什么，也不知道它們?nèi)绾巫龅降摹?span lang="EN-US">Blencowe小組開發(fā)的新技術(shù)，能夠捕獲涉及所有類型RNA的新相互作用，并有了一些意想不到的發(fā)現(xiàn)。

該研究小組發(fā)現(xiàn)了小核仁RNA(snoRNA) 的新角色，它們通常指導(dǎo)其他ncRNAs的化學(xué)修飾。事實(shí)證明，一些snoRNA還可以調(diào)節(jié)一組蛋白質(zhì)編碼mRNA的穩(wěn)定性。這樣，snoRNA還可以直接影響哪些蛋白質(zhì)被制造出來(lái)，以及它們的豐度，從而在細(xì)胞生物學(xué)中添加了一個(gè)新的控制水平。這僅僅是冰山一角，研究人員計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用他們的這項(xiàng)技術(shù)，在不同的設(shè)置中調(diào)查ncRNAs。

Blencowe表示：“我們希望了解ncRNAs在發(fā)育過(guò)程中是如何運(yùn)作的。我們尤其感興趣的是，它們?cè)谏窠?jīng)細(xì)胞形成中所扮演的角色。但是，我們也會(huì)用這種方法，在人類疾病的背景下，發(fā)現(xiàn)和定位RNA-RNA相互作用的變化。”