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

這項研究發(fā)表在5月19日的《Molecular Cell》雜志，同一天，來自新加坡基因組研究所的Yue Wan研究組與斯坦福大學的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：清華張強鋒博士Cell發(fā)布RNA研究重要成果。

在人類基因組的30億個代碼中，只有百分之二的蛋白質(zhì)編碼基因。基因被復制、轉(zhuǎn)錄成信使RNA(mRNA)分子，它們?yōu)闃?gòu)建細胞中的蛋白質(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，也被復制到RNA。

結(jié)果，所產(chǎn)生的ncRNAs可能做什么，取決于你問的是誰。一些研究人員相信，大多數(shù)ncRNAs沒有功能，它們只是制造mRNA的基因組轉(zhuǎn)錄機器的一個副產(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。這種觀點也受到支持：一些ncRNAs作為“馬車”穿梭于細胞周圍的mRNAs間，或為其他蛋白質(zhì)和RNA提供了一個支架，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，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：“到目前為止，利用現(xiàn)有的方法，你必須知道你在尋找什么，因為它們都需要你有對感興趣的RNA有一些了解。我們這種方法的優(yōu)勢在于，你不需要預(yù)選候選RNA，你就能看到在細胞中整體發(fā)生了什么，并使用這些信息來探討我們此前沒有見過的有趣事情，以及它們是怎樣影響生物學的。”

這種新工具叫做“LIGR-Seq”，可捕捉不同RNA分子之間的相互作用。當兩個RNA分子有相匹配的序列時，它們會像尼龍搭扣一樣粘在一起。然后，將成對的RNA結(jié)構(gòu)從細胞移除，并采用最先進的測序方法進行分析，以精確地確定粘在一起的RNA。

Blencowe教授說：“生命科學界的大多數(shù)研究人員認為，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，是這種方法的其中一個優(yōu)勢，這將促進科學家發(fā)現(xiàn)從未見過的RNA對。另一種優(yōu)勢在于，科學家首次可以觀察發(fā)生在活細胞內(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胞。這有點像，探索海洋生物學的方式，從沙灘上收集貝殼，演變到了在珊瑚礁中潛水，因為深海潛水的發(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在細胞的位置或某些方面的功能。但事實是，沒有人真正知道這些ncRNAs控制細胞中到底發(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，它們通常指導其他ncRNAs的化學修飾。事實證明，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，以及它們的豐度，從而在細胞生物學中添加了一個新的控制水平。這僅僅是冰山一角，研究人員計劃進一步發(fā)展和應(yīng)用他們的這項技術(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)育過程中是如何運作的。我們尤其感興趣的是，它們在神經(jīng)細胞形成中所扮演的角色。但是，我們也會用這種方法，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。”