最近，中国科大生命科学学院单革教授实验室在《NatureStructural&MolecularBiology》（《自然-结构和分子生物学》）发表论文，报道了其实验室发现并命名了一个从裂殖酵母到人均具有的长链非编码RNA——5S-OT，它可能是目前已知的最古老的由RNA聚合酶II转录产生的长链非编码RNA。进一步的研究表明，此长链非编码RNA在哺乳动物（文章中以小鼠及人的细胞为研究对象）中可以在其被转录产生的染色质原位调控另一个非编码RNA，即5S核糖体RNA（5SrRNA）的转录。5SrRNA实际上是由另一个RNA聚合酶，即RNA聚合酶III转录产生的。因此，5S-OT以原位的作用方式介导了5SrDNA基因组位点RNA聚合酶II和RNA聚合酶III转录活性的协同。
从酵母到人类的各种真核细胞（特别是动物细胞）中，基因组DNA上的信息主要是由RNA聚合酶II及RNA聚合酶III读取并转录产生相应的RNA。这些RNA按照其是否会作为蛋白质翻译的模板，可以分为编码RNA（mRNA，即信使RNA）和非编码RNA。非编码RNA是一大类不编码蛋白质而在细胞中起着调控作用的RNA分子。而mRNA往往以大的pre-mRNA前体方式产生并随后进行剪切，产生能真正作为翻译蛋白质的mRNA模板。
非常有意思的是，在高级灵长类和人类当中，5S-OTRNA获取了调控多个基因可变剪切的新功能。在高级灵长类和人类中，5S-OT中插入了一个反义Alu序列，并因此同时产生了一个多嘧啶（polypyrimidine-tract，Py）位点。Alu是一种灵长类特异的基因组短重复序列，而人类基因组DNA中约10%的序列为Alu的正向或反向序列。随后在人细胞中的研究发现，人类5S-OTRNA可以通过其Py位点招募参与pre-mRNA剪切的蛋白质U2AF65，进而通过5S-OTRNA中的反向Alu序列与靶标pre-mRNA当中的正向Alu序列的互补配对，将U2AF65蛋白带到受其调控的pre-mRNA上。非灵长类动物的5S-OTRNA不具有Py位点，不与U2AF65蛋白有相互作用，因而不参与调控相应物种中的mRNA可变剪切。
该发现一个直接的应用是可以利用人类5S-OTRNA的这一调控机理，通过人工设计的、针对特定基因序列的“改装版”5S-OT来调控特定基因的剪切。在文章中，把人5S-OTRNA中的反义Alu序列换为与特定基因pre-mRNA互补的序列，即可调控该基因的可变剪切。很多人类疾病与基因剪切异常相关，未来有可能以这一发现为基础发展出生物技术来“纠正”基因的可变剪切。
文章的共同第一作者为博士生胡珊珊和硕士王小林。该研究得到了科技部、中科院、国家基金委以及中国科大非编码RNA功能及功能机理创新团队的经费支持。

5S-OTRNA在从裂殖酵母到哺乳动物（包括小鼠、灵长类和人）细胞中均由RNA聚合酶II(PolII)转录产生，并且在其产生处原位介导RNA聚合酶II和RNA聚合酶III(PolIII)转录活性的协同。在高级灵长类及人细胞当中，5S-OTRNA进化出调控细胞核内一些基因剪切（即外显子Exon间的拼接）的功能。5S-OTRNA（照片中红色）定位于小鼠及人细胞核内（照片中蓝色）。
论文链接：

http://www.nature.com/nsmb/journal/vaop/ncurrent/full/nsmb.3302.html
（生命科学学院、科研部）