RNA调控的分子监测

我们对RNA调节等细胞过程了解得越深入，就可以开发出更好的分子疗法。到目前为止，追踪非编码RNA的调控尤其困难，非编码RNA是不会进一步转化为蛋白质的RNA。

来自慕尼黑工业大学(TUM)和HelmholtzMunich的研究团队现已开发出一种微创报告系统，能够高度灵敏地监测编码和非编码RNA的RNA产生。

对于细胞过程，我们的遗传DNA信息被转录成RNA，然后在它作为蛋白质的蓝图或本身执行细胞功能之前进行进一步处理。产生的RNA类型和数量揭示了我们细胞状况的很多信息。例如，在感染的情况下，细胞会产生更多的RNA分子，这些RNA分子编码参与免疫反应的蛋白质。

当DNA分子通过RNA转化为蛋白质时，研究人员可以使用现有的报告系统跟踪该过程。然而，并非所有人类基因都编码蛋白质。大多数人类基因是非编码基因，包括长链非编码RNA(lncRNA)的基因。这些是具有200多个构建单元的RNA分子，它们不充当蛋白质的蓝图。相反，它们控制细胞中的重要过程。初步研究表明，lncRNA参与调节RNA产生、细胞核结构组织或开启和关闭某些酶等过程。

尽管它们对细胞过程很重要，但很难用现有方法研究lncRNA。到目前为止，这只是部分可能，例如在特定时间点的固定细胞中，因为不能使用基于翻译成蛋白质的经典报告系统。

INSPECT允许监测非编码RNA

现在已经找到了一个新的报告系统形式的解决方案：INSPECT。与TUM神经生物学工程教授兼慕尼黑亥姆霍兹合成生物医学研究所所长GilWestmeyer合作的团队现已在《自然细胞生物学》杂志上发表了新开发的报告系统。

“与以前的方法不同，INSPECT对修饰的内含子中的报告蛋白序列进行编码。这些是早熟RNA分子中的序列，在加工过程中被自然去除并被细胞消除。INSPECT稳定了内含子，而不是在去除后被降解，它们被运送到细胞质中，在那里它们被翻译成报告蛋白，”第一作者Dong-JiunnJefferyTruong解释道。然后，研究人员可以使用常规方法检测荧光等报告蛋白信号。

INSPECT既不修饰完整的RNA，也不修饰蛋白质

因此，新的分子生物学工具不仅解决了跟踪非编码RNA生成的问题，而且为研究编码RNA提供了优势。当前的报告系统经常冒着损坏正在研究的RNA或蛋白质的风险，例如，因为它们必须直接与正在研究的RNA融合，以便共同翻译成蛋白质。INSPECT不是修改完整的RNA或蛋白质，而是修改内含子。

该团队使用各种编码和非编码RNA示例展示了INSPECT的功能。他们追踪了白细胞介素2的RNA产生，白细胞介素2是一种在感染时大量产生的蛋白质。他们还实现了对两种lncRNA生产的高度敏感监测，并跟踪了调查期间的监管变化。

“INSPECT为生物医学工具箱增加了一个重要的分子生物学工具。它使得研究某些非编码RNA分子在细胞发育中的作用以及探索如何调节它们的调节变得更加容易，例如，防止它们变成癌细胞，”Westmeyer教授说。

“结合我们之前开发的用于研究蛋白质同种型的微创报告系统EXSISERS，未来有可能研究从RNA加工到活细胞中特定蛋白质变体产生的整个遗传调控过程。”