科学家捕获新的RNA分子, 或与衰老相关

基因组是所有身体部位的蓝图,但是决定如何建造身体这座大厦的可不仅是这副蓝图。所有根据蓝图建造大厦的细胞玩家都会在其中加入自己的解释。

近日,美国托马斯·杰斐逊大学的研究人员利用他们开发的新工具,在细胞中发现了RNA分子的新亚型——cP-RNA,并证实它们可能会在衰老过程中发挥作用。这项研究近期发表在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上。

“许多研究都集中在最著名的短RNA——microRNA上。”本文的通讯作者、杰弗逊计算医学中心的副教授Yohei Kirino博士说,“MicroRNA的强大之处在于它可以使信使RNA沉默,从根本上改变基因组编码的某些细胞元素的产生。现在我们想知道那些更难捕获的短RNA在细胞中做了什么。”

Kirino博士研究的RNA亚型称为含环磷酸核糖核酸,简称cP-RNA。虽然之前科学家们知道这种不同寻常的磷酸存在于RNA分子上,但他们认为这只是RNA在降解过程中产生的一种中间形式。目前,通过对RNA分子进行扩增和测序的跟踪方法,都未能捕获具有环磷酸尾巴的RNA。“RNA形状是存在问题的。” Kirino博士说。

三年前,Kirino博士的实验室开发了一套针对cP-RNA的系统,可以实现对cP-RNA的扩增和测序。通过这种方法,研究小组对小鼠组织中存在的所有cP-RNA进行了测序。Kirino博士说:“这是第一个完整的RNA亚型测序数据。”

测序显示出了几个令人惊讶的结果。首先,cP-RNA比预期的要多得多。各种类型的细胞RNA,如转运RNA、信使RNA和核糖体RNA都会产生新型的cP-RNA。这表明,环磷酸可能参与了RNA的功能,在细胞中发挥着不同的作用。

其次,这些cP-RNAs的含量非常丰富,例如,仅一个来自核糖体RNA的cP-RNA就比细胞中所有microRNA种类的总和丰富300倍。cP-RNA也存在于小鼠的全身组织,包括肺、肌肉、脾脏和胸腺。最后,研究人员发现,cP-RNA的丰度会随着时间的推移而变化,随着小鼠的衰老而减少。

Kirino博士说:“关于这些分子,我们还有很多的问题没有答案。但是考虑到它们的丰富性和广泛性,以及它们的数量会随着组织年龄的增长而变化,我们知道这是一个需要进一步探索的领域。” 目前Kirino博士的实验室正在研究cP-RNAs如何在哮喘、传染病和癌症中发挥作用。

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编译:花花    审稿:阿淼    责编:张梦

期刊来源: 《公共科学图书馆·遗传学》  期刊编号: 1553-7404

原文链接:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/tju-nrm111319.php

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