中大新聞網訊(通訊員王文濤)一直以來,snoRNA被認為是一類具有相似結構和功能的非編碼RNA,根據其特有序列特征分為C/D box 和 H/ACA box兩類。正如其名字所提示,傳統觀點認為snoRNA位于核仁中,通過堿基配對方式主要介導靶向核糖體RNA(rRNA)修飾。然而,一類稱為orphan snoRNA的小核仁RNA并無可預測靶向rRNA,人們對這些snoRNA在細胞內發揮的功能知之甚少。
中山大學生命科學學院陳月琴教授和王文濤副教授團隊早期通過對髓系細胞分離亞組分進行snoRNA組芯片篩選鑒定發現,一類snoRNA可富集于染色質上,稱為染色質相關snoRNA。其中,部分染色質相關orphan snoRNA可響應DNA損傷壓力表現出染色質富集程度的改變,提示此類snoRNA可能參與染色質相關功能。課題組以SNORA73為例發現了orphan snoRNA參與DNA損傷通路的新功能。研究表明該SNORA73在急性髓系白血病病人中特異性低表達,并且發現低表達的SNORA73顯著抑制DNA損傷和惡性髓系細胞分化潛能。機制研究顯示SNORA73 以5'末端非經典結構結合染色質蛋白PARP1和經典蛋白DKC1/NHP2并通過調控其PAR修飾參與DNA損傷通路,揭示了orphan snoRNA介導的DNA損傷修復調控血液腫瘤發生發展中的重要作用。該項研究成果今年早些時候發表在Cell Reports雜志上。中山大學生命科學學院韓才博士、孫林玉博士、中山大學附屬第一醫院羅學群教授為本文共同第一作者,陳月琴教授和王文濤副教授為共同通訊作者。
圖1. SNORA73調控PARP1介導的DNA損傷修復
團隊還發現并鑒定一類在該疾病中特異性高表達、并且具有特殊結構的新型的snoRNA-related lncRNA。與之前發現的lncRNA不同,這類lncRNA是一種全新結構的snoRNA-related lncRNA,其由5'm7G帽子和3'snoRNA結構組成,中間和尾部分別含有兩個C/D box的snoRNA:SNORD49A和SNORD49B, 并將其命名為LNC-SNO49AB。功能研究顯示,LNC-SNO49AB在白血病中高表達,靶向LNC-SNO49AB可以抑制白血病的疾病進程。機制分析顯示,LNC-SNO49AB并不參與經典snoRNA介導的2'-O甲基化調控。有趣的是,LNC-SNO49AB可以直接和RNA A-to-I編輯酶ADAR1互作,通過調控ADAR1的二聚化介導其RNA編輯酶活性,進而調控下游包括細胞周期在內的多條通路,影響白血病疾病進程(作用模式圖如下)。這些成果提示snoRNA在細胞內還存在未揭示的多樣化功能,可能以各種形式參與到除經典rRNA修飾外更多的途徑中去。
研究結果近日在Cell Discovery雜志正式發表。中山大學生命科學學院的博士后黃蔚(現為東南大學副研究員)和特聘副研究員孫雨蒙為共同第一作者,陳月琴教授和王文濤副教授為共同通訊作者。生命科學學院張銳教授和宋玉龍研究員在A-to-I測序分析中提供了諸多幫助和指導。相關工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金,廣東省特支計劃杰出人才基金,博士后基金面上項目的支持。
圖2. LNC-SNO49AB調控RNA A-to-I編輯模型圖
論文鏈接:
1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124722001450?via%3Dihub