8月22日下午，我校"分子生物學前沿”論壇第35期順利召開，中國科學院生物物理研究所薛愿超研究員應邀做客，分享了題為“非編碼RNA的高級結構與功能”的報告，對RIC-seq技術進行了詳細介紹。
報告開始薛愿超研究員向大家分享他為何對非編碼RNA感興趣的心路歷程開始。2000年人類基因組測序完成之后，人們驚訝的發(fā)現(xiàn)人類基因組僅有約2%的部分負責編碼約20000個基因（僅比線蟲多1000左右），那基因組其余部分的功能是什么呢？隨著測序技術和實驗技術的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)人類基因組編碼越來越多非編碼RNA(ncRNA)，而且有些非編碼RNA具有重要的功能，但是絕大部分ncRNA功能及其分子機制還不清楚。
在研究lncRNA的作用時，薛愿超研究員發(fā)現(xiàn)RNA的結構對于ncRNA與其他分子的相互作用十分重要，但當時研究RNA二級結構的技術都存在一定局限性，所以薛愿超研究員設想是否能有一種技術更直觀、更靈敏地檢測ncRNA的結構和ncRNA之間的結合位點。在建立自己實驗室之后，經過幾年不斷的探索他們的研究團隊開發(fā)出了能夠捕獲細胞內RNA原位高級結構及分子間相互作用位點的RIC-seq(RNA in situ conformation sequencing) 新技術。
隨后，薛愿超研究員對RIC-seq技術的開發(fā)與應用進行了詳細介紹。RNA結構在遺傳信息傳遞過程中發(fā)揮了關鍵的調節(jié)作用。在細胞內，絕大多數(shù)RNA通過分子內的堿基配對可形成二級結構，并在RNA結合蛋白的介導下折疊成復雜的三級結構，高度結構化的RNA進而通過與其他RNA分子相互作用以發(fā)揮生物學調控功能，因此解析細胞內RNA的原位高級結構及作用靶標是研究其功能機制的關鍵。雖然目前已有多種研究RNA二級結構和分子間相互作用的高通量測序技術，但是這些實驗方法都存在一些限制，不能有效地捕獲RNA的高級結構。此外，由于采用體外近端連接，導致假陽性率普遍過高。針對以上問題，薛愿超研究員的團隊開發(fā)了RIC-seq技術，考慮到RNA結構在細胞內和細胞外存在一定的差別，他們在對RIC-seq技術進行原理性設計時，重點突出了“原位”的概念，在保持細胞完整性的前提下，對所有空間上鄰近的RNA進行近端連接、篩選和測序。接著，研究人員首先評估了RIC-seq技術的相關指標，通過比較和實驗驗證表明，與現(xiàn)有非編碼RNA二級結構和三級結構相比，RIC-seq技術均表現(xiàn)得更好。此外，它還可“一網(wǎng)打盡”看清細胞內各種RNA-RNA空間相互作用，包括以前看不到的RNA三級空間鄰近相互作用。令人意外的是，他們利用RIC-seq結果發(fā)現(xiàn)啟動子RNA和增強子RNA之間確實存在相互作用，而且增強子和啟動子非編碼RNA之間的相互作用可用于推斷其調控網(wǎng)絡。他們還詳細解析了超級增強子長鏈非編碼RNA CCAT1-5L與RNA結合蛋白hnRNPK、MYC啟動子和增強子RNA結合以改變染色質構象，進而調節(jié)癌基因MYC轉錄的新機制。他們利用RIC-seq技術還首次繪制了HeLa細胞內RNA-RNA的原位三維作用圖譜，揭示了蛋白質編碼mRNA以及非編碼RNA的空間組織規(guī)律與特征。這些研究為后續(xù)深入研究非編碼RNA所攜帶的“結構密碼”及其功能性提供了全新的實驗工具。
報告結束后，師生就enhancer RNA和promoter RNA的互作等問題展開了熱烈的討論與交流，許多老師和同學紛紛提出了很多自己在科研工作中的問題和疑惑，薛愿超研究員都給出了細致和耐心的回答。此次報告會是疫情后第一次線下報告會，為我校師生提供了難能可貴的學習交流機會，參會的同學和老師百余人熱情高漲，會議在濃厚的學習和討論氛圍中圓滿結束。
版權與免責聲明：本網(wǎng)頁的內容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com