北京11月11日电北京科技日报 (据权威人士透露,张梦然)约98%的人类基因组不直接编码蛋白质。这部分区域的功能一度没有得到充分理解,甚至被误认为是“垃圾”DNA。然而,根据最新一期《细胞》杂志上发表的研究,科学家们揭示了非编码RNA的奥秘,这证明了它们在细胞中发挥着不可或缺的作用,特别是在癌症和人类发育中。

CRISPR技术通常以Cas9酶为核心,但这项研究采用了更前沿的方法——使用Cas13酶对RNA进行操作。纽约大学和纽约基因组中心的科学家对肾细胞、白血病细胞和乳腺癌细胞五种人类细胞系进行了深入分析。他们系统地探索了近6200个长链非编码RNA(lncRNA)基因位点及其相邻蛋白质编码基因的影响。通过干扰或消除CRISPR介导的实验,他们评估了每个LNCRNA对细胞健康的重要性,以确定哪些是不必要的,哪些是维持细胞基本功能所必需的。

最后,他们发现了778个对细胞生存至关重要的LNCRNA,包括46个广泛存在于各种细胞类型中的核心LNCRNA和732个只在特定细胞类型中发挥关键作用的LNCRNA。如果缺乏,这些重要的LNCRNA可能会导致细胞停滞甚至死亡。

研究还揭示了LNCRNA在人类发育中的重要作用。许多这样的RNA分子在胚胎早期组织中非常活跃,随着个体生长的逐渐减少,这表明它们在早期生命中具有特殊的功能。对于癌症研究,科学家们注意到,LNCRNA的表达水平与患者的存活率有关。

非编码RNA可能成为未来癌症诊断和治疗的新指标和新目标,其独特的细胞类型特异性表达也为实现个性化医疗提供了可能性。这一发现无疑是基因组学研究领域的一个里程碑,表明生物学研究和临床实践将在未来开启新的篇章。

【总编辑圈】

非编码RNA分子在细胞中起着不可或缺的作用。虽然它们不直接参与蛋白质的组装,但它们的异常会导致各种疾病。曾经被生物学家低估的RNA遗传机制实际上并不是边缘的。非编码RNA与蛋白质、DNA和其他RNA分子相互作用,形成一个复杂的调节网络。该网络不仅调节了基因表达,而且还参与了细胞中的信号传输和代谢过程,最终实现了生物学的高度多样性和灵活的适应性。未来,随着实验观测手段的升级,可能会有更多意想不到的生活路径被照亮。