【学术快讯】生化所陈玲玲组《Mol Cell》发表封面重要文章丨BioArt原创
10月27日晚,《Mol Cell》在线发表了中科院上海生化细胞所陈玲玲研究员课题组的文章。笔者在10月22号的全国生化大会上不巧miss掉了陈老师的大部分演讲内容,但是最后一点时间内还是得知该项工作将于11月3号正式出版,并且是封面文章(见下图),那幅封面中的凤凰图案据陈老师当时讲是她的学生手绘的。不曾想到此文会提前一周online,笔者虽然有点措手不及,不过还是硬着头皮把这个故事简要的写下来了,不当之处敬请批评指正。
陈玲玲研究员在全国生化大会上做报告
该篇文章主要描述了她们课题组鉴定到的一类新的长片段非编码RNA SPAs(5‘ small nucleolar RNA (snoRNA) capped and 3‘ polyadenylated lncRNAs),SPA的加工过程与新生的mRNA 3’加工及XRN2(5’—3’外切酶)酶“修剪(trimming)”和Pol II聚合酶之间的动力学竞争相关联。在上游基因的剪切或者多聚腺苷酸化之后,下游尚未“带帽(uncapped)”的前体pre-SPA会被XRN2核酸外切酶“修剪”直到这种内切酶到达共转录组装的snoRNP上。snoRNP复合体随后会阻止外切酶的进一步切割,从而产生一个snoRNA 5’端从而使得Pol II聚合酶继续延伸。
以前的研究表明,Prader-Willi综合征(PWS)是由于染色体15q11-q13缺失,导致生长发育迟缓、身材矮小、手足小、智力低下、肌张力低下等一些列症状。而陈玲玲课题组的这项研究发现染色体15q11-q13区域恰好编码两个SPAs,而且这一类lncRNAs在细胞核中形成一个聚集,并且富集在一些RNA结合蛋白包括TDP43、RBFFOX2和hnRNP M周围。
PWS区域的SPAs与一些RNA结合蛋白相互作用
通过在人类干细胞中的一些实验,表明PWS区域的lncRNAs的缺失会改变上述RNA结合蛋白的结合pattern,而且这种结合的改变会导致可变剪接发生一系列的变化。但是这些变化是否与产生PWS综合征有关呢?接下来,她们从一例人PWS患者身上derive的iPSCs中找到了一些相关性,实验结果表明RIMS2和DLG1的mRNA发声了可变剪接,而且这两个基因正好此前报道与突出发生相关。
hESCs中PWS区域SPAs的缺失改变了系列的RNA可变剪接
基于以上结果,她们认为SPAs的缺失导改变了一些RNA结合蛋白的定位pattern,从而影响下游基因的可变剪接,而且与一些神经行为有很好的关联性,最后猜测SPAs这类型的lncRNAs可能与Prader-Willi综合征的发生可能有关。而且这一点正是本文的核心生物学意义所在,当然后续还需要很多实验去证明到底二者之间是否存在直接的联系,是否可以用小鼠模型去验证?相信不久会有一些答案。
工作模型图
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