清华张强锋博士Cell发布RNA研究重要成果

来源：生物通   发布者：张荐辕   日期：2016-05-19  

来自斯坦福大学、科罗拉多大学等机构的研究人员，通过绘制活细胞中的RNA双链图谱揭示出了高阶转录组结构。这一重要的研究成果发布在5月12日的《细胞》（Cell）杂志上。 斯坦福大学的Howard Y. Chang教授是这篇论文的通讯作者。Chang教授出生于台湾，毕业于哈佛大学，现任斯坦福大学首席研究员。其主要研究领域是基因功能研究及衰老研究。近几年Chang教授多次在Nature、Cell等顶级期刊上发表成果。 索取锐博生物lncRNA研究技术文档及产品和服务信息>> 2009年，Chang教授领导斯坦福大学的研究人员将小鼠衰老相关的两条途径联系了起来，这证实了研究人员之前的假设：衰老相关的组织，器官，甚至面部皮肤的退化是一个主动，有计划的过程，而不是细胞“疲倦”后的逐渐衰退，这说明有一天也许我们能“返老还童”，或者退一步说，推迟下一个皱纹出现的时间。这一研究成果公布在Cell杂志上（华裔学者《Cell》解析细胞衰老）。 2012年，Chang教授课题组研发出了一种具有某种配体亲和性，能识别RNA结构和序列作用的整体策略，这种技术的全称为RNA分子互作机械诱导捕获技术（RNA-MITOMI，生物通译），是一种微流体系统平台，能对程序性RNA文库进行整体分析，以及功能解读。该研究成果发布在Nature杂志上（多产学者Nature高通量技术解析RNA功能 ）。 2016年4月，Chang教授在Cancer Cell杂志上发表文章，全面介绍了癌症通路中的lncRNA。这篇文章概述了在癌症中鉴定lncRNA生物指标的现状，探讨了lncRNA在癌症病理中的一些已知作用。文章指出，lncRNA的转录调控与细胞恶变有关，lncRNA还通过与其它大分子互作（包括DNA、蛋白质和RNA）驱动重要的癌症表型。这些引人注目的分子有望成为对抗癌症的新靶标（高产华人教授Cell子刊解读癌症与lncRNA ）。 任职于清华大学生命科学学院及斯坦福大学的张强锋（Qiangfeng Cliff Zhang）博士，与斯坦福大学的Zhipeng Lu是这篇论文的共同第一作者。2012年，张强锋在哥伦比亚大学攻读博士后期间以第一作者在Nature杂志上发表文章，提出了一种基于三维结构信息的全基因组蛋白质相互作用计算预测方法：PrePPI，这有助于解析蛋白之间无论是近的还是远的几何关系（张强锋博士Nature解析全基因组蛋白互作 ）。 RNA结构及分子间互作对于基因表达程序的几乎每一个步骤都至关重要。结构化RNAs是细胞中一些关键分子机器，如剪接体、核糖体和端粒酶的重要组件，RNA结构对控制mRNA和非编码RNA功能起重要作用。碱基配对控制着RNA折叠和RNA-RNA互作的能量学。尽管近年来在测量活细胞中RNA结构方面取得了一些进展，当前的方法主要提供的是一维信息。 由于远程结构、伪结、选择性结构、重复序列和RNA-RNA互作的存在，推断活细胞中的转录组结构尤其具有挑战性。其中XIST就是一个例子，XIST是真哺乳亚纲动物雌性细胞中X染色体失活必需的一种长链非编码RNA (lncRNA)。XIST介导表观遗传沉默的关键区域A-重复序列(A-repeat)是由一段序列7.5或8.5个几乎完全相同的拷贝所构成，当前已提出了多个结构模型。对于XIST与关键伙伴蛋白如SPEN之间互作的结构基础也不清楚。这些挑战突显了需要进一步的技术进展，来解决细胞中大多数编码及非编码RNA的结构。 在最新的Cell文章中，研究人员报告称他们开发出了一种基于可逆补骨脂素交联（psoralen crosslinking）的方法PARIS，在活细胞中以近碱基对分辨率整体绘制RNA双链图谱。研究人员通过在三种人类和小鼠细胞类型中进行PARIS分析，揭示出了转录组内的常见远程结构、高阶结构及RNA-RNA反式相互作用。PARIS在单分子水平上确定了碱基对互作，揭示了普遍的选择性构象。 研究人员利用PARIS确定的螺旋作为指导，对RNA结构进行了进化分析，发现了一些保守的远程结构和选择性结构。结合PARIS、icSHAPE、进化分析和iCLIP，他们还揭示出了XIST lncRNA的总体结构，以及SPEN结合XIST A-重复序列的机制。 作者们表示，PARIS是认识RNA结构组与互作组的一种广泛适用且灵便的方法。

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