繼IncRNA與miRNA之后,科學(xué)家在對(duì)CircRNA作用機(jī)制方面也取得了不錯(cuò)的一些新研究發(fā)現(xiàn)及進(jìn)展,本次我們一起來(lái)探究CircRNA和IncRNA與科研黨之翻譯功能大作戰(zhàn)的行動(dòng)計(jì)劃。正式開(kāi)始之前,先來(lái)看下目前已知的CircRNA的五種功能。
圖1:已知的circRNA的五種功能
1.circRNAs作為miRNA海綿2. 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)3. 翻譯功能4. 產(chǎn)生circrna派生的假基因5. 影響選擇性剪接
好的,閑話少敘,讓我們以CircRNA內(nèi)心獨(dú)白這一有趣的形式展開(kāi)本次的主題,探討CircRNA和IncRNA與科研黨之翻譯功能大作戰(zhàn)的具體行動(dòng)計(jì)劃。
CircRNA(內(nèi)心cos):我和IncRNA本與其他miRNA一樣,不喜江湖紛爭(zhēng),只愿意流浪世間,隱匿于茫茫基因數(shù)據(jù)中,這樣的日子是何等逍遙恣意。可是你們科研黨為什么非要對(duì)我們緊追不舍?你們先是將miRNA揭露了個(gè)底朝天,讓他的行蹤暴露于眾人之前,甚至連我偽裝成sponge收容miRNA都被你們發(fā)現(xiàn)。
如今,我和IncRNA既已無(wú)路可躲那便無(wú)需再躲,不如讓你們了解我、尊重我、敬畏我。那么是時(shí)候做那件事了,
本次行動(dòng)代號(hào):出鞘吧,翻譯之功!
行動(dòng)戰(zhàn)場(chǎng):左心室心肌組織
行動(dòng)盟友:Sebastiaan van Heesch先生,核糖體小姐
行動(dòng)出兵數(shù):總計(jì)209人,其中circRNA有40人,IncRNA有169人
行動(dòng)計(jì)劃如下:
第一部分:科研黨中的德國(guó)盟友Sebastiaan van Heesch,負(fù)責(zé)獲取收集65例擴(kuò)張性心肌病(DCM)患者左心室心肌組織和15例正常對(duì)照者的左心室心肌組織,進(jìn)行核糖體圖譜測(cè)序和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,測(cè)序開(kāi)始,發(fā)出信號(hào),然后原地待命;
第二部分:核糖體小姐帶領(lǐng)眾小兵等待信號(hào),收到信號(hào)后的第一時(shí)間內(nèi),circRNA軍區(qū)的將士們需釋放自己的接口位置,混跡在其他circRNA平民中并假裝偶然隨意的被核糖體小姐抓捕到接口序列,然后扭送至測(cè)序端口,如此,作為一個(gè)可能被翻譯的circRNA暴露在眾人眼前。
圖2:Ribosome Profiling分析可翻譯的circRNA
當(dāng)核糖體恰好處在接口位置并被Ribosome Profiling實(shí)驗(yàn)捕獲時(shí)才被認(rèn)為是可能被翻譯的circRNA,在不少于3個(gè)樣本且總Reads數(shù)不少于5個(gè),接口位置Reads 少于9nt的跨接口堿基,才被認(rèn)定為有效的可翻譯circRNA
“關(guān)于本次行動(dòng),大家還有什么不清楚的嗎?”
“老大,我們故意暴露科研黨們會(huì)相信嗎,會(huì)不會(huì)覺(jué)得是個(gè)陷阱?”
“放心,我們的盟友是Sebastiaan van Heesch先生是他們眼中的大牛,具有不小的權(quán)威性,并且有核糖體小姐相助,他們會(huì)相信的,何況我們還犧牲了CDR1as和CSNK1-G3,CDR1as和CSNK1-G3此前已經(jīng)多次曝光早已成為了他們眼中的明星分子,再加上幾個(gè)初次露面的士兵circCFLAR,circSLC8A1,circMYBPC3和circRYR2,他們相信的可能性很高。明白嗎?”
“明白。只許成功,不許失敗!”
藍(lán)色的6個(gè)circRNA即為“明星分子”, 它們的翻譯產(chǎn)物在早期的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中有對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜線索
為了將士們的安全,有一批俠義之士自愿加入為我們擾亂敵人眼線。其中919個(gè)基因會(huì)分成1090個(gè)uORF出現(xiàn)在ORF區(qū)域的上游區(qū),62個(gè)基因的74個(gè)dORF出現(xiàn)在ORF區(qū)域的下游區(qū)。遇到它們眾將士不必驚慌更不用打招呼,他們的任務(wù)是在DCM患者的分戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)最大可能提高的翻譯效率,來(lái)掩護(hù)大家安全。
圖4:心臟中uORF和dORF翻譯。
來(lái)自919個(gè)基因的1090個(gè)uORF,來(lái)自62個(gè)基因的74個(gè)dORF。DCM的uORF翻譯效率總體高于對(duì)照組,暗示可能存在疾病特異性的uORF翻譯調(diào)控作用
第三部分:IncRNA軍區(qū)的將士們,此前你們一直奮斗在這場(chǎng)無(wú)硝煙戰(zhàn)的前線,因此敵人很早就知道你們的特技之一是翻譯功能。但是本次戰(zhàn)斗我們得讓敵人嘗點(diǎn)新鮮厲害的東西——可翻譯的sORF。
“另外,可有具備典型的線粒體定位信號(hào)的將士自愿獻(xiàn)身做俘虜?”
“很好!三位勇敢的IncRNA士兵們,你們?nèi)齻€(gè)的sORF將在進(jìn)行Flag融合后進(jìn)行免疫熒光驗(yàn)證,一旦結(jié)果證實(shí)人為過(guò)表達(dá)的多肽有很強(qiáng)的線粒體定位后你們的任務(wù)就完成了。”
圖5:線粒體定位IncRNA編碼的小肽
眾將士們,本次行動(dòng)只許成功,不許失敗。任務(wù)成功之后,Sebastiaan van Heesch先生會(huì)發(fā)出信號(hào):Sebastiaan van Heesch, et al. The Translational Landscape of the Human Heart. Cell (2019).
“明白。只許成功,不許失敗!”