PNAS：研究反义RNA的一条捷径

　　

生物通报道：双链DNA在转录过程中打开，其中一条链生成作为蛋白翻译模板的信使RNA。偶尔，另一条DNA也能产生一个反义的RNA分子（asRNA），这种反义RNA的序列与信使RNA互补。许多细胞中都存在这样的asRNA，但人们并不了解这些分子有何功能。近日，科学家们开发了一个分离和鉴定反义RNA的新方法，为解决这一问题提供了一条捷径。

原核生物和真核生物的细胞都拥有反义RNA。只不过迄今为止，大家还不清楚这种分子是否具有特定的生物学功能，抑或只是转录通读的副产物。为此，维也纳大学的Renée Schroeder领导研究团队，开发了通过深度测序在大肠杆菌E. coli基因组中识别功能性反义RNA的高通量方法。文章发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。

文章的第一作者Meghan Lybecker解释道，这一方法的基础在于，假定细胞中的功能性asRNA是与目标RNA配对的双链 RNA（dsRNA）。这样对于Lybecker来说，整个问题就变成如何捕获这些dsRNA。最开始，她试图通过单链特异性的RNase消化落单的RNA，并收获留下的dsRNA。

“但你很难知道什么时候才真正摆脱了所有的单链RNA，或者留下了多少双链RNA。另外这样的消化操作使用了更高的温度，可能使双链RNA发生改变、损失或增多，难以反映真实的情况，”她解释道。

这时Lybecker意外看到了一篇在植物中利用单克隆抗体检测病毒dsRNA的文章。“我想这比我之前的工作简单得多，可以尝试一下。”单克隆抗体J2以不依赖序列的方式，识别长度至少为40 bp的dsRNA。Lybecker利用这种抗体在大肠杆菌的全部RNA中，成功免疫沉淀了dsRNA并对其进行了测序。她在4度（或冰上）进行细胞裂解和RNA提取，以防出现人为形成的dsRNA。

通过这种方式，研究人员分别获取了野生型E. coli和突变型E. coli的dsRNA，该突变株缺乏dsRNA降解通路中的一种酶。随后，他们构建了总RNA和dsRNA的cDNA文库，并进行了深度测序。（推荐阅读：二代测序，新年新总结）

研究人员通过生物信息学分析，揭示了316个潜在的功能性asRNA。他们利用Northern blot分析，验证了其中21个正/反义RNA对的表达。这一结果说明，asRNA在大肠杆菌的基因调控中具有重要作用。

尽管这项研究未能明确asRNA的具体功能，但这一方法为人们开启了解决问题的大门，有助于进一步理解神秘的RNA世界。

 

生物通编辑：叶予

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