深入研究非编码RNA的新工具
最近，加拿大多伦多大学Donnelly中心的一个研究小组，开发出了一种方法，可使科学家们能够深入探索“ncRNAs在人类细胞内做了什么”。
这项研究发表在5月19日的《Molecular Cell》杂志，同一天，来自新加坡基因组研究所的Yue Wan研究组与斯坦福大学的Howard Chang研究组分别在《Molecular Cell》和《Cell》发表论文，他们开发出了类似的方法，研究不同生物中的RNAs。相关阅读：清华张强锋博士Cell发布RNA研究重要成果。
在人类基因组的30亿个代码中，只有百分之二的蛋白质编码基因。基因被复制、转录成信使RNA(mRNA)分子，它们为构建细胞中的蛋白质提供了模板。剩余98%的基因组，最初被一些人认为缺乏功能的重要性。然而，大部分的非编码基因组——在一半和三分之一之间，也被复制到RNA。
结果，所产生的ncRNAs可能做什么，取决于你问的是谁。一些研究人员相信，大多数ncRNAs没有功能，它们只是制造mRNA的基因组转录机器的一个副产品。然而，近期有研究显示，许多ncRNAs在基因调控中有重要作用。这种观点也受到支持：一些ncRNAs作为“马车”穿梭于细胞周围的mRNAs间，或为其他蛋白质和RNA提供了一个支架，可以附着并执行它们的功能。
但是大多数可用的数据已经鱼贯而来，或者也有偶尔发现。最近有新的证据表明，ncRNAs可能使疾病恶化，比如癌症转移（相关阅读：在肝癌中发挥作用的ncRNA；上海交通大学权威期刊解析癌症与非编码RNA），迫切需要一种技术，能够进行ncRNAs的系统功能分析。
Benjamin Blencowe研究组的博士生Eesha Sharma和博士后Tim Sterne-Weiler，共同开发了这种方法，Eesha Sharma说：“到目前为止，利用现有的方法，你必须知道你在寻找什么，因为它们都需要你有对感兴趣的RNA有一些了解。我们这种方法的优势在于，你不需要预选候选RNA，你就能看到在细胞中整体发生了什么，并使用这些信息来探讨我们此前没有见过的有趣事情，以及它们是怎样影响生物学的。”
这种新工具叫做“LIGR-Seq”，可捕捉不同RNA分子之间的相互作用。当两个RNA分子有相匹配的序列时，它们会像尼龙搭扣一样粘在一起。然后，将成对的RNA结构从细胞移除，并采用最先进的测序方法进行分析，以精确地确定粘在一起的RNA。
Blencowe教授说：“生命科学界的大多数研究人员认为，我们迫切需要了解ncRNAs做了什么。这种技术将为深入了解ncRNA的功能，打开新的途径。”
不必依赖于已有的知识，是这种方法的其中一个优势，这将促进科学家发现从未见过的RNA对。另一种优势在于，科学家首次可以观察发生在活细胞内的RNA相互作用，而之前他们不得不依靠混杂在一起的不同细胞。这有点像，探索海洋生物学的方式，从沙滩上收集贝壳，演变到了在珊瑚礁中潜水，因为深海潜水的发现范围要大的多。
ncRNAs有多种类别：有rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA、piRNA、miRNA和lncRNA，仅举几例，前缀反映了RNA在细胞的位置或某些方面的功能。但事实是，没有人真正知道这些ncRNAs控制细胞中到底发生了什么，也不知道它们如何做到的。Blencowe小组开发的新技术，能够捕获涉及所有类型RNA的新相互作用，并有了一些意想不到的发现。
该研究小组发现了小核仁RNA(snoRNA) 的新角色，它们通常指导其他ncRNAs的化学修饰。事实证明，一些snoRNA还可以调节一组蛋白质编码mRNA的稳定性。这样，snoRNA还可以直接影响哪些蛋白质被制造出来，以及它们的丰度，从而在细胞生物学中添加了一个新的控制水平。这仅仅是冰山一角，研究人员计划进一步发展和应用他们的这项技术，在不同的设置中调查ncRNAs。
Blencowe表示：“我们希望了解ncRNAs在发育过程中是如何运作的。我们尤其感兴趣的是，它们在神经细胞形成中所扮演的角色。但是，我们也会用这种方法，在人类疾病的背景下，发现和定位RNA-RNA相互作用的变化。”
