人類基因組“primiRNA”剪切位點圖譜繪制

　　人體的基因表達是一個復雜的過程，那么多的基因不可能都總是持續表達。指揮基因表達的功臣之中就包括幾種RNA分子。MicroRNA（miRNA）是一類真核生物內源性的小分子單鏈RNA，它是一種古老的、生死攸關的基因調節因素，30-60%的哺乳動物蛋白質編碼基因都受miRNA的調控（主要是基因沉默調控）。與靶mRNA特異性的堿基配對，引起靶mRNA的降解或抑制其翻譯，從而調控基因表達。近年來，已經在動物和植物中發現了上百種miRNA ，人類細胞內有超過2000條miRNA，控制著細胞的生老病死。這些miRNA長約18-25nt（核苷酸），從60-200nt的具有發卡狀結構的前體中被切割出來后方能成熟。

　　在動物細胞中，miRNA基因的轉錄初產物（primary miRNAs ，pri-miRNAs）很快被核糖核酸酶DROSHA加工成為miRNA前體（pre-miRNA）。也就是說miRNA的成熟需通過DROSHA的加工剪切。DROSHA參與許多機能調節工作，包括神經發育、骨髓形成、抑制RNA病毒等。

　　來自韓國基礎科學研究所（Institute for Basic Science ，IBS）的研究人員開發了一種新技術（fCLIP-seq），能夠分析經DROSHA剪切過的miRNA片段。

　　這項發表在《Molecular Cell》雜志的研究首次從基因組尺度上分析了DROSHA的pri-miRNA剪切位點。“fCLIP-seq代表了甲醛交聯、免疫沉淀、和測序等多種技術的融合。用甲醛處理細胞，使DROSHA與其結合RNA保持固定，從而我們可以研究DROSHA的結合方式和剪切位點。”本文的第一作者KIM Baekgyu解釋道。“這項研究不僅豐富了miRNA數據庫，還加深了我們對miRNA的形成過程的理解。”

　　該研究組鑒定了上百個DROSHA的pri-miRNAs剪切位點，有些信息甚至是全球最大miRNA數據庫“miRBase”也不曾記載的新發現。

　　有趣的是，IBS的生物學家們還揭示了一種DROSHA剪切后發生的miRNA尾部修飾現象。這項發現對解釋miRNA生源調節具有重要作用。miRNA的生源調節異常往往會導致疾病的發生，例如癌癥。

　　研究人員在個別樣品中發現了一個特別的現象，同一個pri-miRNA，具有DROSHA剪切的多項選擇模式，不同模式下產生不同的miRNA。另外，DROSHA還剪切了大約十幾個非pir-miRNA底物。這些DROSHA功能的有趣發現，將引發新一輪的研究探索。