Cell：“垃圾”RNA也有春天

导语

来自马萨诸塞总医院（MGH）的研究人员发现，被认为是无功能的“垃圾”RNA分子在控制细胞对应激的反应方面有令人惊讶的作用。在12月15日发表在Cell的文章中，研究人员描述了先前已知在两种元件之间高度特异性结合能抑制基因转录的——B2RNA和一种之前只知道它具有沉默基因的作用的酶——EZH2，实际上B2RNA和EZH2都能诱导小鼠细胞中应激反应基因进行表达。

报告的资深作者，马萨诸塞总医院（MGH）分子生物学系的博士Jeannie T. Lee说：“EZH2是称为Polycomb Repressive Complex 2结构的一部分，它沉默了目标基因。但是在该领域的一个大悖论是：EZH2在活性和非活性基因的位点均有发现它的存在。我们首次表明，EZH2可以在PRC2（Polycomb Repressive Complex 2）复合物之外发挥作用，通过另一种机制激活基因——在这种情况下通过切割B2 RNA分子，然后激活应激反应基因。

哺乳动物中不超过2％的基因组确切地编码蛋白质，并且多年来认为非编码DNA是无用的遗传物质。虽然一些非编码DNA被翻译成维持和调节细胞功能所需的RNA分子（如transfer RNA和microRNAs），但是在大家的印象中大多数非编码RNA仍然不起任何作用。这对于长的非编码RNA来说，尤其是从“寄生性”逆转录转座子转录而来的非编码RNA——甚至更重要的是，插入的重复DNA序列遍布整个基因组。但最近在小鼠细胞中的研究表明，从B2逆转录转座子转录而来的RNA结合应激基因并抑制其转录的发生。

Lee的团队成员的以前的研究中发现了超过9,000个与EZH2结合的核转录物。该研究的数据还表明：EZH2与一些重复RNA（包括逆转录转座子转录的RNA）相互作用，但它们的结合时间尚未研究清楚。目前的研究旨在研究这种结合是真实的还是功能性的。他们的细胞实验已证实：当受到热激、切割或断裂RNA分子时，EZH2结合B2 RNA。 B2 RNA的断裂——否则B2 RNA与沉默基因结合，保护基因免受抗热激而致的细胞损伤——通过允许那些热休克基因发生转录。

（图片来源：Cell）

“我们的研究结果意味着，B2是应激反应的关键调节因子，可能在所有同型的细胞中都有这种作用。”哈佛医学院遗传学教授Lee说。“我们和其他同行已经在小鼠中研究了B2细胞，但是这些同型的短的散布在核中的元件在人类细胞中也被发现，在人类细胞核小鼠细胞中它们是非常不同的。虽然仍然有待研究人类SINEs是否与小鼠中的B2细胞有类似的功能，如果有学者进行这样的研究我也不会惊讶。”

未来的研究或将搞清楚这种特殊的作用机制：EZH2如何被吸引到应激基因和怎样切割B2 RNA分子。由于细胞应激反应既能保护机体免受一些重要的疾病，有时又能进行诱导治疗——如阻断癌细胞的增殖——对应激反应的深入研究可能对人类健康有重要的贡献。

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