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Cell驚人發現：誰說非編碼RNA不編碼？
閱讀：254 發布時間：2015-6-11
來自德克薩斯大學西南醫學中心的Eric Olson和同事們在分析梳理肌肉特異性的長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)以了解它們的功能時，發現了一種在骨骼肌中特異性表達的lncRNA。盡管這一RNA以往被歸類為是非編碼RNA，它的序列中包含的一小段卻看上去好像一個編碼區域。這一研究發現發布在《細胞》（Cell）雜志上。
微肽
lncRNAs是一類轉錄本長度超過200nt的RNA分子，缺少特異完整的開放閱讀框，無蛋白質編碼功能的RNA，在總非編碼RNA(ncRNA)中占有相當大的比例。lncRNA起初被認為是基因組轉錄的“噪音"，不具有生物學功能。然而，近年來的研究表明，實際上lncRNA以RNA的形式在多種層面上（表觀遺傳調控、轉錄調控以及轉錄后調控等）調控了基因的表達水平。但直到現在人們還普遍認為lncRNA不會編碼任何蛋白質。
研究人員證實在體內這一lncRNA編碼了一個包含46個氨基酸的微肽，他們將之命名為myoregulin。Myoregulin形成了在結構上與表達于心肌和慢收縮骨骼肌中的另外兩種小蛋白：phospholamban (PLN)和sarcolipin (SLN)相似的一種跨膜α-螺旋。
調控因子
肌質網(SR)通過鈣離子釋放通道家族-蘭尼堿受體(RyanodineReceptors, RyRs)來釋放Ca2+控制了肌肉收縮。肌質網中Ca2+量受到肌質網膜中SERCA家族Ca2+-ATP酶的控制。SERCA膜蛋白負責將Ca2+泵出細胞質及泵入到肌細胞一些區室中幫助了肌肉放松。PLN和SLN通過抑制SERCA的活性，限制Ca2+儲存量由此調控肌肉收縮。
Olson 說，Myoregulin也可以抑制SERCA，這為在通常不表達PLN和SLN的組織中肌肉響應鈣提供了一個“調光開關"。除去這一調控因子可以提高運動能力； myoregulin敲除小鼠比野生型小鼠跑動的時間延長了31%。
搜尋
并非所有的lncRNAs都會編碼小蛋白，但“毫無疑問一些錯誤解讀的lncRNAs編碼了大量的微肽，"Olson說。
耶魯大學醫學院的Antonio Giraldez說：“發現myoregulin的功能與PLN和SLN相似敲響一記警鐘。我們需要更多地去查看這些非編碼RNAs中的一些保守區域或是尋找翻譯區域。"
非編碼RNA也編碼
此外，不久前來自法國的研究人員也在Nature雜志上報告稱，發現了生成miRNAs的酶切割前體轉錄物初級miRNAs (pri-miRs)編碼了促進它們的miRNAs生成的肽。這是*份研究報道證實一個pri-miR編碼了一種功能肽，由此從全新的視角認識了pri-miR區域除直接生成miRNAs之外的重要功能，闡明了基因調控的一個新層次。
這些研究對傳統RNA的分類提出了挑戰，表明了有必要繼續尋找有可能是由被視作為是不編碼的序列編碼生成的一些功能上重要的短蛋白質或“微肽"。
來源：生物通