6月17日，《科學(xué)》（Science）雜志發(fā)表一期題為“Signals in RNA”的特刊，將主要焦點(diǎn)放在了RNA上，以三篇綜述文章形式分別探討了mRNA修飾，真核mRNA 5’UTR對(duì)翻譯的調(diào)控，以及從RNA世界到臨床幾個(gè)重要的方面。

在大約60年前通過分析來自酵母的鹽溶RNA，科學(xué)家們鑒別出了第一種修飾的RNA核苷。自那以后已確定了100多種不同的修飾核苷的特征，它們促進(jìn)了穩(wěn)定的非編碼RNAs在翻譯和剪接中發(fā)揮功能。近年來的技術(shù)進(jìn)步揭示出了信使RNAs一些普遍和稀少的修飾，包括N6-甲基腺苷(m6A)，5-甲基胞嘧啶（m5C）和假尿嘧啶(Ψ)。

m6A是普遍存在于病毒、細(xì)菌、酵母、植物和哺乳動(dòng)物等許多物種中的一種RNA修飾。它通過影響RNA代謝的幾個(gè)方面如前體mRNA(Pre-mRNA)加工、翻譯效率、轉(zhuǎn)錄物穩(wěn)定性和miRNA生物合成，在發(fā)育調(diào)控、細(xì)胞周期、命運(yùn)決定和熱休克應(yīng)激反應(yīng)等方面發(fā)揮著重要的作用。2016年，來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所的研究人員報(bào)告稱，他們通過解析METTL3–METTL14復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)揭示出了N6-腺苷甲基化的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。這一重要的研究成果發(fā)布在5月25日的Nature雜志上。

Ψ是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的第一批以及最豐富的轉(zhuǎn)錄后RNA修飾之一。它存在于廣泛的細(xì)胞RNAs中，并且跨物種高度保守。來自北京大學(xué)的研究人員報(bào)道稱，他們采用化學(xué)下拉（pulldown）方法揭示出了哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)錄組的動(dòng)態(tài)假尿嘧啶化 (pseudouridylation)。這一重要的研究成果發(fā)布在2015年6月15日的Nature Chemical Biology雜志上。

在這篇綜述文章中，Wendy V. Gilbert和合著作者一起探討了對(duì)這些動(dòng)態(tài)mRNA標(biāo)記（統(tǒng)稱為表觀轉(zhuǎn)錄組）定位、調(diào)控和功能快速深化的認(rèn)識(shí)。他們強(qiáng)調(diào)了修飾與物種間的差異有可能指導(dǎo)正在進(jìn)行的研究工作，了解特異mRNA靶位點(diǎn)的選擇機(jī)制及它們的修飾的調(diào)控機(jī)制。作者們指出盡管一些研究已開始揭示出m6A修飾的各種分子影響，對(duì)于m5C和Ψ的效應(yīng)卻知之甚少。未來的工作將分子效應(yīng)與生物體表型聯(lián)系起來將會(huì)擴(kuò)大我們對(duì)mRNA以及一些發(fā)育調(diào)控因子的認(rèn)識(shí)。

真核生物5′非翻譯區(qū)(UTR)對(duì)于將核糖體招募至mRNA處及起始密碼子選擇至關(guān)重要，在控制翻譯效率和塑造細(xì)胞蛋白質(zhì)中起著重要的作用。核糖體起始復(fù)合物通過一種帽子依賴性或非依賴性機(jī)制裝配到mRNA上。在這篇綜述文章中，Nahum Sonenberg和合著者們描繪了通過5′上游開放閱讀框，翻譯起始因子，5′UTR的一級(jí)和二級(jí)結(jié)構(gòu)，包括特異的序列模體控制核糖體掃描和起始密碼子選擇的各種機(jī)制。他們還探討了借助真核起始因子2磷酸化作用的翻譯控制，這與學(xué)習(xí)和記憶、神經(jīng)退行性疾病和癌癥都有關(guān)聯(lián)。

在過去的25年里，利用RNA分子來作為治療藥物的想法已從概念變成了臨床現(xiàn)實(shí)。最初，人們認(rèn)為RNA對(duì)于治療藥物是一種不佳的選擇，因?yàn)樗隗w內(nèi)具有相對(duì)短的半衰期。然而，隨著不斷地改進(jìn)化學(xué)穩(wěn)定性，及認(rèn)識(shí)到在哪些領(lǐng)域相對(duì)短壽的分子在臨床上有用，很大程度上消除了這種懷疑論。

RNA分子具有的許多特性使得它們有潛力成為有用的療法。它們可以折疊成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，使得它們能夠特異地結(jié)合某些蛋白質(zhì)、小分子和其他的核酸，或甚至是形成催化中心。編碼mRNAs負(fù)責(zé)將來自DNA的遺傳指令攜帶至核糖體處。許多類型的非編碼RNA(ncRNA)通過各種機(jī)制協(xié)調(diào)了遺傳信息的轉(zhuǎn)移和利用，這些研究發(fā)現(xiàn)大大改變了我們對(duì)RNA生物學(xué)的認(rèn)識(shí)。

當(dāng)前根據(jù)它們的作用模式可將最受關(guān)注的治療RNA分成4類：(i)編碼治療蛋白或疫苗抗原(mRNAs)；(ii)抑制致病RNA活性（siRNAs，miRNAs和反義RNAs）(PNAS：用RNA干擾來治療惡性腫瘤 )；(iii)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性(RNA適配體)(中國(guó)科技大學(xué)單革教授PNAS發(fā)布p53研究新成果 )；以及(iv)重編程遺傳信息（反式剪接核酶和CRISPR gRNAs）。

在這篇文章中，杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的Bruce A. Sullenger和 Smita Nair 簡(jiǎn)短綜述了臨床開發(fā)這樣的編碼和非編碼RNA療法取得的進(jìn)展及面對(duì)的挑戰(zhàn)，并將焦點(diǎn)放在了已進(jìn)入大型3期臨床研究的這些療法上。