來自加州大學(xué)舊金山分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，曾被當(dāng)做是“垃圾”的一種特異性DNA在大腦發(fā)育中發(fā)揮了重要的作用，并有可能與幾種毀滅性的神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)。這一在小鼠中獲得的研究發(fā)現(xiàn)有可能進(jìn)一步地推動(dòng)研究人員競(jìng)相辨別一些長(zhǎng)期遭受忽視的DNA片段在小鼠和人類基因組中的作用。相關(guān)研究在線發(fā)表在4月11日的《細(xì)胞干細(xì)胞》（Cell stem cell）雜志上。

一直以來，研究人員都忙于探索在各種基因組計(jì)劃中發(fā)現(xiàn)的基因，確定這些基因編碼蛋白質(zhì)的作用。加州大學(xué)舊金山分校的研究人員說，在大量的基因組基因被發(fā)現(xiàn)的同時(shí)，這些所謂的垃圾DNA卻很大程度上被擱置在一邊，遭受忽視。

在他們的研究中，加州大學(xué)舊金山分校的研究小組對(duì)稱作長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)的分子開展了研究。

論文的資深作者、加州大學(xué)舊金山分校再生醫(yī)學(xué)與干細(xì)胞研究中心成員、神經(jīng)外科助理教授Daniel Lim說：“這些神秘的RNA分子在大腦中的功能才剛剛開始被發(fā)現(xiàn)?！?/SPAN>

論文的第一作者Alexander Ramos通過廣泛的計(jì)算分析確立牽連效應(yīng)（guilt by association），將細(xì)胞內(nèi)的lncRNAs與基因激活聯(lián)系起來。

Ramo特異性地觀測(cè)了與特殊發(fā)育信號(hào)通路或是某些疾病進(jìn)程相關(guān)的模式。他發(fā)現(xiàn)了88個(gè)長(zhǎng)鏈非編碼RNAs與亨廷頓氏病之間存在關(guān)聯(lián)。他還發(fā)現(xiàn)了數(shù)組特異的長(zhǎng)鏈非編碼RNAs與阿爾茨海默氏癥、驚厥性癇性發(fā)作、嚴(yán)重抑郁癥和各種癌癥之間存在較弱的相關(guān)性。

lncRNA對(duì)比信使RNA

不同于信使RNA是由基因DNA轉(zhuǎn)錄，并起引導(dǎo)蛋白質(zhì)生成的作用，lncRNA分子不攜帶蛋白質(zhì)藍(lán)圖。由于這一原因，人們長(zhǎng)期以來認(rèn)為它們對(duì)于細(xì)胞的命運(yùn)或行為沒有影響。

但，lncRNAs也是以與信使RNA相同的方式從DNA轉(zhuǎn)錄，也是由獨(dú)特的核苷酸構(gòu)件序列構(gòu)成。

有證據(jù)表明，lncRNAs可以將結(jié)構(gòu)性蛋白連接到染色體上，通過這樣做在不改變遺傳密碼的情況下來間接影響基因激活和細(xì)胞生理學(xué)。換句話說，在細(xì)胞內(nèi)，lncRNA分子通過表觀遺傳機(jī)制起作用。

科學(xué)家們將焦點(diǎn)放在了生成各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞類型的腦細(xì)胞上。它們被發(fā)現(xiàn)存在于稱作側(cè)腦室下區(qū) （subventricular zone）的大腦區(qū)域。側(cè)腦室下區(qū)是亨廷頓氏病神經(jīng)元遭受破壞的大腦區(qū)域。

Ramos組合幾種先進(jìn)的技術(shù)對(duì)DNA和RNA進(jìn)行了測(cè)序和分析，鑒別了某些化學(xué)改變發(fā)生在染色體上的位置，并鑒別了中樞神經(jīng)系統(tǒng)中特異細(xì)胞類型上的lncRNAs。這項(xiàng)研究揭示了9000個(gè)被認(rèn)為廣泛存在于從小鼠到人類的哺乳動(dòng)物中的lncRNAs分子，其中大約2000個(gè)從前從未報(bào)道。

事實(shí)上，研究人員生成了太多的數(shù)據(jù)，單靠他們自己無法廣泛進(jìn)行探索。加州大學(xué)的科學(xué)家們建立了一個(gè)網(wǎng)站，供想要研究lncRNAs在發(fā)育和疾病中作用的其他研究人員獲取數(shù)據(jù)。

Ramos說：“這里有足夠的數(shù)據(jù)供幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室開展研究。對(duì)于從事長(zhǎng)鏈非編碼RNA研究的科學(xué)家們而言，成年大腦中新神經(jīng)元的生成、神經(jīng)干細(xì)胞和腦發(fā)育，以及胚胎干細(xì)胞應(yīng)該會(huì)是他們的興趣所在?！?/SPAN>