生物通報道  科學家們在裝滿古怪RNA的匣子中看到最新的玩意：天然生成的環狀RNA分子影響了基因表達

在最新一期（2月27日）《自然》（Nature）雜志上，兩篇重要的研究論文揭示出一些環狀RNA充當分子“海綿”，結合并封閉了稱作microRNAs的微小基因調控子。此外，研究人員推測環狀RNAs還具有許多其他的功能。其中一篇Nature文章的主要作者、德國Max Delbrück分子醫學中心系統生物學家Nikolaus Rajewsky說，這些分子構成了一個“隱秘的未知RNAs平行宇宙”。

這一發現再次提醒人們：RNA并不僅僅是DNA與編碼蛋白之間的一個平凡信使。在過去的20年里，研究人員發現了大量的非常規RNA。一些長度意想不到的短，一些則長到令人感到驚訝，而另一些則顛覆常規具有阻止其他RNA鏈翻譯形成蛋白質的功能。幾乎所有的RNA都是線性的，為數不多的關于植物和動物中的環狀RNAs的記述，也被當做遺傳意外或實驗人為因素而遭到忽視。

實際，線性RNAs的優勢有可能一直是假象。經典的RNA測序方法只能分離具有特征性分子“尾巴“的那些分子。環狀RNAs的末端連接在一起，缺乏這些尾巴，因此被普遍忽略掉。

然而隨著測序技術的進步，使得生物學家們累積了大量的RNA序列數據集，其中一些來自無尾巴的RNA。去年，斯坦福大學醫學院的分子生物學家Julia Salzman和同事們送出了來自這一環狀宇宙的第一份信函。他們報道稱在尋找用傳統方法可能忽視的RNA過程中，發現了過量的環狀人類RNAs。當Rajewsky和同事們挖掘環狀RNA分子的數據庫時，他們在線蟲、小鼠和人類中發現了成千上萬的環狀RNAs。

Sontheimer說：“這是另一個極好的例子，表明一種重要的RNA在雷達下飛行。”

丹麥奧胡斯大學的Thomas Hansen和Jørgen Kjems領導的另一個獨立研究小組完成了第二篇Nature論文研究。這兩篇論文都將焦點放在了由大約1500個核苷酸構成的一個環狀大RNA上，它表達于小鼠和人類的大腦中。研究人員發現它包含了70個miR-7的結合位點。MicroRNAs是一些通過結合和阻止mRNA翻譯阻斷基因表達的短片段RNA。一直以來人們知道，MiR-7的靶標與癌癥和帕金森氏病存在著關聯。

Hansen研究小組發現這一環狀RNA的表達阻斷了miR-7。它使得miR-7活性受到抑制，miR-7靶基因表達增高，研究人員推測這是因為這一RNA環捕獲和失活了miR-7。Rajewsky研究小組證實，在斑馬魚中表達這一環狀RNA或敲除miR-7可以改變大腦發育。

Rajewsky說，環狀RNAs也可能是細胞外microRNA的海綿。一些有可能具有病毒microRNAs的結合位點，從而破壞了免疫應答。Rajewsky猜測，環狀RNA可能甚至與RNA結合蛋白發揮了互作。Salzman表示同意：“它們數量如此的豐富，可能扮演了多種功能角色。”

那么RNAs是否還有其他的形狀？“我不認為我們可能錯過了其他的形式。但你知道總會有人找到它，”劍橋麻省理工學院分子生物學家Phillip Sharp笑著說。

（生物通：何嬙）

生物通推薦原文索引：

Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency.Nature.Year published:(2013)DOI:doi:10.1038/nature11928

atural RNA circles function as efficient microRNA sponges.NatureYear published:(2013)DOI:doi:10.1038/nature11993