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最近，来自中科院生物物理所的科学家对模式生物——线虫基因组内含子中大量非编码蛋白的小RNA进行了深入的分析。他们确定了100个以前从未发现过的转录产物，其中包含了2个新的类别。他们的研究进一步了解了线虫基因组的结构与非编码RNA的转录调节，并且更加明确了非编码RNA在发育过程中起到重要的作用。项研究成果发表在1月的Genome Research上，这本杂志04年的影响因子约为10。
据文章通讯作者陈润生教授介绍：“近年来发现非编码RNA在许多不同的细胞过程中起到重要的作用。在线虫中，除去最近人们研究的microRNA或者其它一些已知在转录调节过程中起到重要作用的小分子RNA，小的非编码RNA（比如：ncRNA）都没有进行过广泛的研究。” 利用新的、高通量克隆小的全长ncRNA方法，陈教授实验室成功分离并鉴定出161种转录产物。采用的新克隆方法在检测ncRNA上有非常出色的表现，比起现有方法检测效率更高。陈教授称：“根据过去发表论文介绍，检测率仅约为3％，但是我们的方法检测率可以达到30％，足足提高了10倍。这就好像是从一款1908年的T型福特车‘呼’一声飙升到法拉利一样！” 在新发现的161个转录产物中，100个是从未发现过的，61个是已知或者预测到的。在100个新基因中，30个没有已知功能，另外70个属于常见的小核RNA（small nucleolar RNA, snoRNA）。根据测序结果和结构特征，研究人员对30个未知功能RNA中超过半数进行了分类，它们可以归为2个新的类别：柄部突出RNA（stem-bulge RNA, sbRNA）和小核样RNA（small nuclear-like RNA, snlRNA）。这两类RNA都在线虫发育晚期表现出转录量上升的趋势，表明它们可能在这一阶段行使功能。 线虫基因组组成中的snoRNA和其它ncRNA与其它动物的十分不相同，这是它十分有趣的一个地方。其它多细胞动物的基因组中，大部分snoRNA发现于受到独立启动子调控的内含子中；而线虫的snoRNA位点可能在基因间（intergenic）或者是基因内存在（含有或不含有启动子）；而植物的snoRNA则主要以基因间形式存在的。其它的ncRNA无论在动物或植物中都主要定位于基因间区域。陈教授的研究表明许多这些其它ncRNA是定位于一个编码蛋白基因内部，并受到独立启动子元件的调控。 研究人员预测在线虫里大约存在2700个ncRNA基因。对这些非编码转录组研究的巨大潜力在于：在高等生物中，它可能对稀疏的编码蛋白基因之间产生的调控间隙进行填补。从单细胞的酵母、上千个细胞的线虫到上万亿个细胞的哺乳动物，它们的编码蛋白基因数目差别仅在6000、19000和25000。研究人员认为非编码RNA的调节可以解释这种矛盾的现象，也解释了高等生物所发展的高度生物复杂性（生物通记者 谢菲）。 陈润生教授 简历： 1964年毕业于中国科技大学生物物理系； 1978到1980年在吉林大学理论化学进修班学习； 1985-1987 获洪堡奖学金在德国纽伦堡大学从事量子生物学研究； 1994年到2003年作为访问学者或访问教授先后在香港中文大学；美国加州洛杉矶大学；美国哈佛大学；日本大阪大学蛋白质研究所；台湾理论科学中心等从事合作研究。 研究工作摘要： 是我国最早从事理论生物学和生物信息学研究的科研人员之一。二十多年来在生物信息学领域进行了系统的研究，曾参加我国第一个完整基因组泉生热袍菌B4基因组序列的组装和基因标识，曾参加人类基因组1%和水稻基因组工作草图的研究。共发表学术论文100余篇，自1996年以来在国际学术会议上共作大会报告及分组会报告十余次。由于其在基因组信息学领域的早期工作，1996年9月29日至10月3日在日本筑波召开的第十五届国际科学技术数据委员会(CODATA)大会上应邀作“Kotani Memorial Lecture”，同时获得“小谷正雄 ”奖 (“ Kotani Prize ”，生物领域 )。 |
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