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微生物研究：肠道病毒的上游蛋白编码区调控病毒对肠道上皮细胞的感染

发表日期：2018年11月

发表杂志：Nature microbiology

影响因子：14.174

研究机构：剑桥大学等

研究技术：Ribo-Seq

PMID: 30478287

文章摘要

肠道病毒包括一大组哺乳动物病原体，其中包括脊髓灰质炎病毒。造成人类病理表现从亚临床到急性弛缓性麻痹，心肌炎和脑膜炎。直到现在，所有肠道病毒蛋白都被认为是来源于单一开放阅读框编码的多蛋白的蛋白水解加工。本研究中，我们发现许多肠道病毒基因组也有一个上游开放阅读框 (uORF) ，它受到强的纯化选择。使用埃可病毒7和脊髓灰质炎病毒1，我们证实了uORF蛋白在感染细胞中的表达。通过Ribosome profiling分析，我们还证明了uORF在主要人类肠道病毒物种的代表性成员，即肠道病毒A、B和C中的翻译。在分化的人类肠道类器官中，相比于野生型， uORF蛋白敲除的埃可病毒在感染后期减弱，此时膜相关的uORF蛋白会促进病毒释放。因此，我们鉴定出一种以前未知的促进肠道上皮细胞中病毒生长的肠道病毒蛋白。上述发现推翻了长达50年的教条——肠道病毒使用单一的多蛋白基因表达策略，对了解肠道病毒发病机制具有重要意义。

突破性研究：Inosine诱导的RNA再编程和翻译滞留

发表日期：2018年11月

发表杂志：Nucleic Acids Research

影响因子：11.561

研究机构：维也纳医科大学

研究技术：Ribo-seq data，LC-MS

PMID: 30462291

文章摘要

所有类型的RNA中都存在修饰。它们通过影响mRNA的加工、翻译或稳定性来控制mRNA的命运。肌苷（Inosine）是后生动物mRNA中特别广泛的修饰，是通过RNA靶向的腺苷脱氨酶ADAR1或ADAR2催化腺苷脱氨基产生。在翻译过程中肌苷通常被细胞机器解释为鸟苷。本研究中，我们使用质谱系统地测试核糖体的解码。我们发现，虽然肌苷主要被解释为鸟苷，但它也可以被解码为腺苷，甚至被解码为尿嘧啶。肌苷解码为腺苷和尿嘧啶是依赖于上下文的。另外，质谱分析表明肌苷引起核糖体停滞，特别是当密码子中存在多个肌苷时。事实上，来自人体组织的核糖体谱数据（Ribosome Profiling）证实体内存在肌苷依赖性的核糖在停滞。据我们所知，这是第一项全面和客观地对肌苷解码进行测试的研究。因此，本研究展示了新的mRNA上肌苷的功能，扩展了编码潜力并影响翻译效率。

植物研究：急性热激引起的水稻全基因组水平的RNA结构组重编程会全面调控mRNA丰度

发表日期：2018年11月

发表杂志：PNAS

影响因子：9.504

研究机构：宾夕法尼亚州立大学

研究技术：Structure-seq，Ribo-seq，RNA-seq

PMID: 30413617

文章摘要

热激反应对生物体在自然环境中的生存至关重要。已知RNA结构会影响许多与基因表达相关的过程，但很少有对体内的RNA结构组（structurome）进行全局的研究。此外，热激如何迅速影响生命系统中全基因组水平的RNA结构仍然未知。本研究中，我们报告了体内热调控的RNA结构。我们对热激水稻 (Oryza sativa L.) 幼苗进行Structure-seq，获得了>14,000个mRNA的结构数据。结果显示，水稻RNA二级结构在热激应答中广泛调控基因的表达。研究结果表明转录组中出现显著热诱导升高的硫酸二甲酯（DMS）活性，揭示出在该温度范围下RNA呈现解折叠。我们平行的Ribo-seq分析没有提供RNA解折叠和热诱导的翻译变化之间相关性的证据，这与原核生物中建立的范例相反。相反，发现热诱导的DMS活性增加了与转录本丰度显著降低的相关性，表明mRNA 解折叠促进转录本降解。这一结果的机制基础似乎是mRNA在 5’和3’UTR都解折叠，这会促进进入RNA降解机器。因此，本研究结果揭示了控制RNA结构变化和真核生物RNA生命周期的意想不到的范例。

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