中大新聞網訊（通訊員楊建榮）新生RNA是指正在進行轉錄的RNA分子。它們可以折疊成各種復雜的二級結構，即共轉錄折疊（co-transcriptional folding）。新生RNA的二級結構能調控選擇性剪接、轉錄效率等基因表達的關鍵生物學過程，因此具有重要的研究價值。為了在真核生物基因組水平解析新生RNA的共轉錄折疊，中山大學中山醫學院楊建榮教授團隊開發了一種名為eSPET-seq（the Structural Probing of Elongating Transcripts in eukaryotes）的新型高通量實驗方法，在Nature Communications發表相關研究結果“Genome-wide probing of eukaryotic nascent RNA structure elucidates cotranscriptional folding and its antimutagenic effect”，并首次在基因組水平證實了新生RNA結構對DNA自發突變的抑制作用。
團隊采用小分子藥物NAI-N3對釀酒酵母細胞內RNA上的單鏈位點進行特異性標記，同時富集轉錄中的新生RNA，最后通過高通量測序的方法確定轉錄進程以及對應的RNA二級結構（圖1）。實驗數據提示，新生RNA的二級結構常常隨著轉錄的進行而出現動態變化，但最終形成的結構與細胞質中的成熟RNA整體較為相似。
圖1 eSPET-seq實驗流程
在前期研究中，團隊成員發現提升報告基因CAN1的新生RNA二級結構穩定性可以競爭性抑制R-loop（RNA-DNA雜合雙鏈）的形成，從而減少基因轉錄引起的DNA突變（圖2）。利用eSPET-seq的數據和公開的基因組R-loop與突變率數據，本研究發現新生RNA折疊的抑突變作用對酵母基因組和腫瘤基因組的突變率都產生了影響——新生RNA二級結構越強的基因，其突變率越低。換言之，RNA作為遺傳信息的載體，反過來對遺傳信息本身的準確性（突變率）產生了影響。
圖2 新生RNA二級結構影響DNA自發突變率的機制
中山醫學院的余功旺博士和劉瑤博士為該論文的共同第一作者，楊建榮教授是論文的通訊作者，陳小舒教授及其團隊也為本研究做出了貢獻。本研究受到國家自然科學基金、中山一院先進醫學技術研究中心項目、國家科技部項目等支持。
