600全讯白菜官方网站郑凌伶副教授关于tsRNA的系列研究再获新突破

tRNA 经典的功能是在蛋白质合成过程中将 mRNA 上开放阅读框上的密码子转换为对应的氨基酸，然而 tRNA 能够产生新类型非编码 RNA 的功能及机制一直没有被发现。600全讯白菜官方网站屈良鹄教授团队以单细胞模式生物贾第虫为对象开展 RNA 组学研究，发现由 tRNA 加工生成的一类 新的非编码 RNA 家族：应激诱导 tRNA 衍生 RNA（stress-induced tRNA-derived RNA, sitRNA），揭示该类小 RNA 来自各种 tRNA 的不对称切割加工，是细胞在应激条件下诱导产生，并参与贾第虫滋养体向包囊的分化过程。该研究发现的 sitRNA 与过去已报道的 tRNA 半分子不同，它是由 tRNA 的不对称切割产生的，其 3’末端带有完整的 CCA；sitRNA 在贾第虫滋养体分化过程中稳定性很高，在包囊形成后仍然稳定存在。这是国际上首次报道由细胞经典的高丰度非编码 RNA—tRNA 加工生成的一类新的小非编码 RNA 家族，揭示了 tRNA 片段作为调控分子的新功能和非编码 RNA 生成的新机制（图 1）。研究结果以“Stress-induced tRNA-derived RNAs: a novel class of small RNAs in the primitive eukaryote Giardia lamblia”为题发表在 Nucleic Acids Res 杂志上（参考文献1），论文发表后被 Cell 杂志亮点综述引用。

图1. tRNA衍生的非编码RNA新家族（sitRNA）的发现及鉴定算法

在sitRNA 发现后，该团队受邀在中国科学发表“tRNAs as regulators in gene expression”综述文章， 对这一发现和 tRNA 的新功能进行全面综述。此后，屈良鹄、郑凌伶等还进一步鉴定了 5 种不同的 sitRNA 及其在贾第虫分化中的功能（参考文献2），同时利用统计学建模的方法开发了sitRNA鉴定算法及在线分析平台，注释和分析疾病细胞中的 tRNA 片段的表达及修饰位点，并对其进行分类（参考文献3）。这些研究成果都已发表在 PNAS、Nucleic Acids Res.等杂志上，进一步促进国际tRNA-derived small RNAs(tsRNA)研究的热潮。

近年来，伴随着高通量RNA-Seq及CLIP-Seq技术的大规模兴起，tsRNA在人类重大疾病中的诊疗价值进一步得到了体现。然而，针对细胞内tsRNA功能机制的解析始终存在困难。近日，该团队郑凌伶副教授利用细胞功能组学技术及数学建模方法，开发了全面的tsRNA功能解析及应用分析平台：tsRFun (http://biomed.nscc-gz.cn/DB/tsRFun/ 或 http://rna.sysu.edu.cn/tsRFun/)（图2）。该工具整合了包括转录组、靶标组、修饰组在内的多组学测序数据，利用统计学模型鉴定了正常和疾病细胞类型中的tsRNA表达模式，并揭示了它们在细胞内的调控网络及其在人类32种癌症中的诊断价值，为tsRNA研究领域提供了丰富的数据资源及有力的分析工具（参考文献4）。

图2. tsRFun在线分析平台

该研究于2021年11月10日在Nucleic Acids Res 杂志上在线发表，600全讯白菜官方网站郑凌伶副教授、屈良鹄教授、杨建华教授为论文的共同通讯作者。600全讯白菜官方网站2018级硕士生王俊豪及2017级本科生陈文鑫为论文的共同第一作者。2023白菜网址官网大全计算机学院杨跃东教授及国家超算中心对该课题给予了大力支持。该研究得到了国家重点研发计划（2019YFA0802202, 2017YFA0504400）和国家自然科学基金委项目（91940304, 31971228, 31770879, 31771459, 31970604）以及广东省科技计划（2019TQ05Y181,2021A1515010542）及广州市科技计划（2021A1515010542, 202002030351, 201904020041,201806010151）的资助。

原文链接：

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab1023/6424758

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本院

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