來自賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)表了題為“U1 snRNP Determines mRNA Length and Regulates Isoform Expression”的文章，采用一種新型高通量測序技術(shù)：HIDE-seq，解析了一種mRNA前體剪切因子如何調(diào)控mRNA的長度，這將有助于研究人員深入分析mRNA轉(zhuǎn)錄過程，相關(guān)成果公布在Cell雜志上，同期Cell雜志還配發(fā)了題為“U1 snRNA Rewrites the Script”（U1 snRNA重寫轉(zhuǎn)錄）為題，介紹了這項重要的研究成果。

文章的通訊作者賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與生物物理學(xué)系Gideon Dreyfuss教授，他同時也是霍德華休斯HHMI研究員，Dreyfuss教授是mRNA，以及小分子RNA研究領(lǐng)域的知名學(xué)者，今年剛剛晉升為美國科學(xué)家的院士。

真核生物mRNA表達(dá)需要許多RNA轉(zhuǎn)錄過程作用因子的協(xié)同合作，之前 Dreyfuss教授發(fā)現(xiàn)了一個在剪切過程中關(guān)鍵的元件U1，在基因表達(dá)中也發(fā)揮著同樣重要的作用：可防止轉(zhuǎn)錄過程提早終止，確?；蛐蛄修D(zhuǎn)錄為完整的RNA轉(zhuǎn)錄本。這指出了U1對轉(zhuǎn)錄組（特定細(xì)胞在某一功能狀態(tài)下所能轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和，包括mRNA和非編碼RNA）起著監(jiān)護(hù)的作用。

在這一研究基礎(chǔ)上，Dreyfuss教授等人又進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)了這個mRNA前體剪切因子如何調(diào)控多聚核苷酸機(jī)器的活性，從而影響mRNA的長度，這對于解析活性神經(jīng)細(xì)胞和免疫細(xì)胞中的亞型表達(dá)具有重要意義。

小核糖核蛋白(snRNPs)是一種RNA與蛋白質(zhì)的復(fù)合物，參與剪切反應(yīng)的snRNPs包括U1、U2、U4、U5和U6。snRNPs能夠識別剪切位點，將內(nèi)含子切除，并將剩余的外顯子序列連接在一起。Dreyfuss的研究小組曾證實SMN蛋白對于snRNPs的裝配至關(guān)重要。SMN缺陷會導(dǎo)致機(jī)體snRNPs水平改變以及異常的剪切，是常見的神經(jīng)變性疾病脊髓性肌萎縮（SMA）的重要病因。

U1 snRNPs除了其在剪切過程中的關(guān)鍵作用，而且也可以防止轉(zhuǎn)錄過程提早終止，確?；蛐蛄修D(zhuǎn)錄為完整的RNA轉(zhuǎn)錄本。研究人員通過一種高通量測序技術(shù)：HIDE-seq（high-throughput sequencing strategy of differentially expressed transcripts），繪制了不同生物多聚核苷酸PCPA位點圖譜。

結(jié)果令他們驚訝的是，雖然U1耗竭會引起大多數(shù)1kb以內(nèi)新生基因轉(zhuǎn)錄的終止，但是不足以抑制剪切的中度功能U1水平降低，會引起依賴于劑量轉(zhuǎn)移的PCPA下調(diào)，并且導(dǎo)致mRNA 3UTR和近端3’外顯子縮短，開啟活性免疫和神經(jīng)細(xì)胞，以及干細(xì)胞和癌癥的特征。

而且更重要的是，研究人員還發(fā)現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞活性生理快速瞬時的轉(zhuǎn)錄會造成U1相對于mRNAs前體更短，這些實驗結(jié)果都表明U1 snRNPs決定了mRNA的長度，調(diào)控了亞型表達(dá)。