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베이징생명과학연구원, 환형 RNA 연구에서 획기적인 결과도출
  • 등록일2016.07.06
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최근 중국과학원 베이징(北京)생명과학연구원 컴퓨팅유전체실험실 자오팡칭(趙方慶) 연구팀은 컴퓨팅과 실험을 결합한 수단으로 최초로 환형 RNA 내부구조를 심층 탐색하여 일반적인 4종의 선택적 이어맞추기 유형을 발견하였으며, 환형 RNA의 선택적 이어맞추기는 mRNA 이어맞추기와 다른 조절 메커니즘을 갖고 있음을 제안하였다. 해당 연구 성과는 2016년 6월 28일, Comprehensive identification of internal structure and alternative splicing events in circular RNAs라는 제목으로 국제학술저널 Nature Communications에 온라인으로 발표되었다.

최근 몇 년간 연구에 의하면 환형 RNA는 동물세포 내에 보편적으로 존재하며 그중 일부 종류는 중요한 생물학적 기능을 갖고 있다. 최신 연구에 의하면 개별적 환형 RNA는 이미 전부 알려진 엑손으로 구성된 것이 아니라 특수한 내부구조를 갖고 있다. 환형 RNA는 mRNA에 비해 발현량이 낮고 mRNA와 유전체 위치에서 비교적 고빈도로 중첩된다. 따라서 기존 환형 RNA에 대한 식별 연구는 모두 환형 접합 사이트를 검출하는데 집중되었고, 환형 RNA의 내부구조와 선택적 이어맞추기에 대한 전면적 탐구를 위한 고처리량 수단은 아직까지 없다. 이는 환형 RNA 구성 및 구조에 대한 인식을 크게 제한하였다.

자오팡칭 연구팀은 창의적으로 환형 RNA 접합 사이트 시퀀싱 리드 쌍(back-spliced junction read pairs)에 기반한 분할 비교대조 특성을 제안하였으며, 환형 RNA 엑손 구조와 선택적 이어맞추기를 정확하게 식별할 수 있는 연구를 진행하였다. 또한 롱리드 시퀀싱 분석과 실험 검증과 결합시켜 10가지 인류 세포계와 62가지 초파리 다양한 조직과 발달시기 샘플에서 환형 RNA 내부구조 특성을 전면적으로 조사하였다. 결과, 선택적 이어맞추기 현상은 환형 RNA 내부에 보편적으로 존재하였으며 위치 결정에서 뚜렷한 핵내로의 방향을 나타냈고 동시에 조직과 발달 단계에서 특이한 발현 패턴을 나타냈다. 특히 연구팀이 발견한 선택적 이어맞추기는 상대 풍도가 mRNA와 뚜렷하게 달랐으며 비교적 큰 비율의 엑손은 mRNA에서 발현되지 않았다.

생물정보학 분석 결과, 환형 선택적 이어맞추기는 mRNA와 다른 이어맞추기 인자와 연관이 있으며 이는 환형 RNA 선택적 이어맞추기는 이미 알려진 메커니즘과 다른 조절작용을 받을 수 있다는 것을 입증한다. 해당 연구는 환형 RNA 형성 메커니즘과 기능 연구에 새로운 관점을 제공하였다.

정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201606/t20160628_4566377.shtml