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科学家发现精子中一个来源于28S rRNA的新小RNA

发布时间:2017-06-19 10:19:14     浏览次数:

5月10日,国际学术期刊《分子细胞生物学杂志》(J Mol Cell Biol)在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所张永莲研究组的最新研究成果:A sequence of 28S rRNA-derived small RNAs is enriched in mature sperm and various somatic tissues and possibly associates with inflammation。

近年来,除了 miRNAs和piRNAs,其他种类的小非编码(sncRNAs)被不断发现,例如来源于 tRNA的tsRNAs。rRNA 作为细胞中另一种重要 housekeeping RNA,是否也能产生类似 tsRNAs的小RNA?目前仍缺乏深入研究。在研究员张永莲和副研究员周玉传的指导下,助理研究员储辰、余璐等人对小鼠精子中的小非编码 RNA 进行深入研究,发现一个来源于 28S rRNA,序列特点上与已知 tsRNAs 十分相似的 sncRNA(rsRNA-28S)。进一步研究发现,小鼠现有基因组数据中并不包含 rsRNA-28S 所对应的 DNA 序列信息,在前人利用 RNA-seq 对小鼠精子小 RNA 的研究中,常规的 genome mapping 方式对测序数据进行处理时将 rsRNA-28S 误认为无法 mapping 的垃圾序列而丢弃。通过定量实验,研究人员发现 rsRNA-28S 在小鼠精子中的丰度甚至高于已知的 tsRNAs,同时其还在多个体细胞中存在表达。体细胞的 rsRNA-28S 能响应 LPS 刺激发生表达改变,而对数十例人精子样品的筛查发现,生殖道炎症病人白细胞增多症精子中的 rsRNA-28S 发生了显著变化。这项研究发现了一个和已知 tsRNAs 十分类似的 rsRNA,揭示了现有 genome mapping 方法在小 RNA 测序分析中的不足,并探索了 rsRNA-28S 的功能。这些结果提示细胞中可能存在一类“ housekeeping RNA-derived ”小RNAs,而并非仅仅是来自tRNA的tsRNA。

该研究工作得到了研究员陈德桂、刘默芳、王红艳,上海市计划生育研究所研究员施惠娟以及法国 Clermont Université 教授 Joël R. Drevet 的大力协助,并得到了国家自然科学基金委、科技部的研究经费资助及生化与细胞所分子生物学技术平台的支持。

图:白细胞增多症病人与正常人精子中的 rsRNA-28S 有显著差异。相比正常精子,白细胞增多症病人精子 rsRNA-28S 的 Upper band 显著缺失,这或能作为一种新的临床精子检测 Marker 

来源:中国科学院上海生命科学研究院