高通量測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用非常意外地揭示了哺乳動(dòng)物基因組的絕大多數(shù)部分都能發(fā)生轉(zhuǎn)錄這一現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)mRNA的反義鏈位置能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄本。最初這些mRNA的反義RNA被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄的“噪音”；但進(jìn)一步的研究表明mRNA的反義RNA具有重要的生物學(xué)功能。反義RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程本身或者反義RNA轉(zhuǎn)錄本可以在多個(gè)層面調(diào)控其配對(duì)的mRNA的表達(dá)和翻譯。但是對(duì)于非編碼RNA的反義鏈?zhǔn)欠褶D(zhuǎn)錄和其反義RNA是否有功能我們所知甚少。
miRNA是一類(lèi)22nt左右的非編碼小RNA，具有重要的生物學(xué)功能。我校生命科學(xué)學(xué)院張銳團(tuán)隊(duì)李麗詩(shī)和宋玉龍等之前的研究發(fā)現(xiàn)miRNA前體莖環(huán)區(qū)域具有大量的A-to-I RNA編輯位點(diǎn)，證明了其是ADAR的天然底物 (Li* and Song* et al, 2018 Genome Research)。宋玉龍和李麗詩(shī)等猜測(cè)如果miRNA的反義鏈發(fā)生轉(zhuǎn)錄可以形成類(lèi)似的莖環(huán)結(jié)構(gòu)，從而被ADAR識(shí)別和編輯。因此可以巧妙地利用A-to-I RNA編輯作為miRNA反義鏈表達(dá)的有利證據(jù)。通過(guò)靶向RNA測(cè)序技術(shù)，宋玉龍和李麗詩(shī)等利用A-to-I RNA編輯推導(dǎo)鏈表達(dá)的方向，揭示了miRNA基因座反義RNA的廣泛表達(dá)和編輯現(xiàn)象。宋玉龍和李麗詩(shī)等發(fā)現(xiàn)miRNA和其反義RNA形成了一個(gè)相互調(diào)控的網(wǎng)絡(luò)：miRNA可以下調(diào)其反義RNA的表達(dá)水平；反義RNA在轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控miRNA的表達(dá)和加工。此外，A-to-I RNA編輯可以穩(wěn)定反義RNA的結(jié)構(gòu)，避免其被配對(duì)的miRNA所降解。這一研究揭示了前人所未知的miRNA反義鏈編輯現(xiàn)象的廣泛性，為RNA編輯的研究開(kāi)辟了新的研究方向。
miRNA及其反義RNA的相互作用以及A-to-I RNA編輯在其中起的調(diào)控效應(yīng)
該項(xiàng)工作的研究進(jìn)展（Sense-antisense miRNA pairs constitute an elaborate reciprocal regulatory circuit）于近日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)知名期刊Genome Research雜志。我校生命科學(xué)學(xué)院特聘副研究員宋玉龍和博士生李麗詩(shī)為該論文的并列第一作者，中山大學(xué)為唯一單位。生命科學(xué)學(xué)院張銳教授、顧南南副研究員、附屬第一醫(yī)院李雯教授為該論文的共同通訊作者。研究工作獲得廣東省重大科技專(zhuān)項(xiàng)、廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委和中央高?；A(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)等資金資助。
