Molecular Cell对话 | 非编码RNA的多样性以及其在中心法则中的地位
图1 Molecular Cell Volume 83 Issue 3, Feb 02, 2023, 封面文章：“重塑”中心法则
自1958年中心法则发现以来，人们普遍认为遗传物质DNA通过转录产生信使RNA（mRNA）。信使RNA作为遗传信息的模版，编码产生蛋白质，进而调控生物性状。但随着近十几年人们对于非编码RNA（ncRNA）研究的不断深入，研究者们发现这类包含有小RNA、长链非编码RNA（lncRNA）、环状RNA（circRNA）、占真核生物转录产物中大部分的RNA，同样具有非常重要的生物学作用。
值此DNA双螺旋模型提出70周年之际，国际权威杂志Molecular Cell发表特刊，对话中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（CAS CEMCS）陈玲玲研究员，探讨了非编码RNA的多样性以及其在中心法则中的地位（Placing non-coding RNAs in the Central Dogma: An interview with Ling-Ling Chen）。
陈玲玲博士一直致力于非编码RNA的基因调控，特别是研究环状和长链非编码RNA在正常细胞功能和疾病中的作用等方向的研究。
陈玲玲博士在对话中提到了以下值得关注的几点内容：
#1
非编码RNA的多样性
对话中，陈玲玲博士首先介绍了她与非编码RNA研究的渊源：康涅狄格大学Gordon Carmichael实验室开展研究生课题的时候，初次接触“mRNA-like”长链非编码RNA时发现，3' 非翻译区（UTR）中具有反向重复Alu的mRNA被长链非编码RNA（NEAT1）诱导paraspeckles小体抑制出核，从而减少了在细胞质中的翻译现象。随后的研究中，陈玲玲博士关注非“mRNA-like”的非编码RNA，先后发现了内含子来源sno-lncRNA家族、多基因连续转录加工产生的SPA lncRNA家族和环形长非编码RNA（简称环形RNA），并发现多种非编码RNA在长度和形状、生物发生途径、生物学功能以及作用模式方面的多样性。
#2
非编码RNA领域起推动作用的
研究工具和技术
RNA测序（RNA-seq），以及基于长读长的RNA测序提供了以细胞类型、组织和物种特异性为维度的lncRNA和circRNA不同亚型的时空表达模式。化学探针、超分辨率显微镜单分子荧光原位杂交（smFISH），以及基于CRISPR-Cas9的基因编辑技术帮助人们从分子二级结构、亚细胞定位、表型分析的层面了解非编码RNA的作用机制。
#3
非编码RNA对于中心法则的延伸作用
自20世纪90年代发现调控性小ncRNA及其在基因调控中的强大作用以来，ncRNA的存在极大地扩展了中心法则的范围。其中包括基因组的普遍转录，在不同条件下产生大量具有不同形状和生物发生途径的lncRNA；利用模式生物证明它们在体内的重要作用以及它们的失调与人类疾病之间的联系；从染色质状态的调节到沿中心法则轴参与翻译后修饰的多种作用模式，清楚地展示了非编码RNA在基因调控中的重要作用，进一步拓宽了中心法则中基因调控的复杂性。
图2 中心法则，引于Rao, M. R. S. (Ed.). (2017). Long Non Coding RNA Biology (Vol. 1008). Springer.
#4
非编码RNA研究领域
在未来最令人期待解决的问题
新技术层面：超高时空分辨率技术以及更精准的化学标记用于绘制RNA关键模块的精确化学探测方法，RNA折叠和结构的计算建模以探究RNA与蛋白质之间的动态互作关系。
待深入研究的研究课题：长链非编码RNA中的逆转录元件是如何被表达、分布和发挥功能，长链非编码RNA的整个生命活动完全注释以及非编码RNA的折叠功能关系、生理病理作用等值得深入研究。
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原文链接（点击文末“阅读原文”即可查看）：
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2023.01.007
供稿：永远在科研的小橙
编辑：市场部
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