為了更全面的了解人類基因功能，而不僅僅只是從已測序的基因組中簡單的讀取信息，研究員們希望能掌握這些精細(xì)的調(diào)控原件的各個元素的來龍去脈。許多實驗室、聯(lián)營機(jī)構(gòu)以及項目組都致力于在整體上獲得基因組各區(qū)域功能以及究竟是在何種細(xì)胞內(nèi)是激活狀態(tài)的。

眾所周知，蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的基石。然而，有趣的是，只有一小部分的人類基因組（大約2%）含有蛋白質(zhì)編碼基因。其余98%的基因主要負(fù)責(zé)調(diào)控，即參與控制基因們何時何地表達(dá)和激活。這部分龐大的基因組產(chǎn)出RNA分子，其大小、結(jié)構(gòu)以及功能都有所不同，它們被稱作非編碼RNA。不同類型的非編碼RNA與蛋白質(zhì)相互作用的方式也不相同，因此，很多機(jī)構(gòu)投入了大量的人力物力在此項研究中。至今，仍沒有合適的計算方法來處理極長的RNA序列（長鏈非編碼RNA），并且僅通過實驗手段來研究它們的結(jié)構(gòu)和功能在如今也是一項巨大的挑戰(zhàn)。

近期發(fā)表在Nature Methods 上的文章介紹了一種新型的計算方法，預(yù)測蛋白質(zhì)和長鏈非編碼RNA之間的相互作用，并且通過了先進(jìn)實驗技術(shù)的確認(rèn)和驗證。該篇文章由西班牙的Centre for Genomic Regulation in Barcelona（CRG） ，意大利的EMBLs site in Monterotondo 以及美國California Institute of Technology 共同合作完成。

長鏈非編碼RNA作用于多種蛋白質(zhì)，介導(dǎo)重要的細(xì)胞功能。CRG的ICREA研究所教授，同時也是該篇文章的主要研究員之一的Gian Gaetano Tartaglia解釋：“為了了解它們在正常細(xì)胞和患病細(xì)胞內(nèi)的功能，通過鑒定它們與蛋白質(zhì)相互作用的方式將是一個很好的起點。”

這項新型的計算方法被稱作Global Score（整體打分），它能夠幫助科學(xué)家預(yù)測非編碼RNA與蛋白質(zhì)的物理結(jié)合位點。該算法將從全局上評估蛋白質(zhì)與特定RNA結(jié)合的潛在可能性，并且預(yù)測該結(jié)合位點的局部特征。另外本文的第一作者，CRG的博士后Davide Cirillo補(bǔ)充道：“RNA的結(jié)構(gòu)對預(yù)測蛋白質(zhì)相互作用十分重要。在尋找蛋白質(zhì)伴侶的過程中，我們過去曾面臨的主要挑戰(zhàn)是有些RNA序列的長度是否能夠被直觀地看清其結(jié)構(gòu)特性。

Davide 總結(jié)道：“這種算法集成了這些信息以后，使我們不僅能夠預(yù)測蛋白質(zhì)伴侶，還能夠劃分優(yōu)先級對它們進(jìn)行實驗驗證。”

這項工作再次強(qiáng)調(diào)了在先進(jìn)科學(xué)研究領(lǐng)域，生物信息學(xué)和計算生物學(xué)的相關(guān)貢獻(xiàn)以及這些學(xué)科對生命科學(xué)的促進(jìn)和推進(jìn)作用。