11月26日，國際學(xué)術(shù)期刊Nucleic Acids
Research（《核酸研究》）在線發(fā)表了健康科學(xué)研究所孔祥銀研究組題為“Alternative splicing at GYNNGY
5‘ splice sites: more noise, less
regulation”最新研究成果。該研究揭示了GYNNGY類型的5’可變剪切(alternative
splicing)的產(chǎn)生機(jī)制。
一個基因可以通過可變剪切產(chǎn)生多種形式的RNA，從而極大提高一個基因組可編碼的mRNA和蛋白質(zhì)的數(shù)量。有假說認(rèn)為人類基因組可能擁有更多的剪切形式，從而解釋為什么人類比具有相同基因數(shù)目的低等動物（例如線蟲）更為復(fù)雜。利用高通量轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq）技術(shù)，最近的研究顯示人類至少95%的多外顯子基因具有可變剪切形式，產(chǎn)生將近20萬種不同的mRNA。該結(jié)果似乎支持可變剪切提高人類復(fù)雜度的假說。那么這么多的可變剪切體是如何發(fā)揮功能的呢？在孔祥銀研究員和賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員張振國的指導(dǎo)下，博士研究生王孟，張培瑋等人研究了5‘可變剪切位點(diǎn)（alternative
5’ splice site）類型中最為常見的形式—— GYNNGY，該形式位點(diǎn)可以選擇性地在兩個GY處發(fā)生剪切。
通過全基因組功能和進(jìn)化分析，該研究發(fā)現(xiàn)可變剪切的GYNNGY在基因中的分布更加符合剪切噪聲的模型，例如該類型的剪切更常見于不編碼蛋白質(zhì)的UTR區(qū)域和不太重要的基因。然而，有大約人類20%和小鼠3%的GYNNGY的可變剪切可能具有生物學(xué)功能：這些剪切在不同組織間顯示差異性表達(dá)。進(jìn)一步的生物信息學(xué)分析找到了可能參與到調(diào)節(jié)GYNNGY的保守序列和調(diào)控元件。
該研究表明在5‘
GYNNGY可變剪切主要來自于剪切噪聲。雖然較多的剪切形式可以在一定程度上解釋生物復(fù)雜度，但是并不是所有的可變剪切形式都是有已知生物學(xué)意義的。該研究也暗示其它基因組水平的研究需要區(qū)分生物學(xué)調(diào)節(jié)和基因組噪聲，因為基因組的調(diào)節(jié)并不是完美無瑕的。
此課題得到了國家基礎(chǔ)研究項目和國家自然科學(xué)基金委等經(jīng)費(fèi)支持。
文章在線發(fā)表網(wǎng)址:http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2014/11/26/nar.gku1253.full
