生物學(xué)家們逐漸意識(shí)到，RNA不只是DNA和蛋白之間的過(guò)渡產(chǎn)物，它對(duì)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)有重要作用。深入研究RNA調(diào)控，能夠幫助科學(xué)家們進(jìn)一步理解相關(guān)疾病。
賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了分析RNA調(diào)控的新方法，這一方法能夠有效獲得RNA與RNA結(jié)合蛋白（RBP）互作的所有位點(diǎn)。這一發(fā)表在Genome Biology雜志上的文章，不僅鑒定了RBP結(jié)合位點(diǎn)中的重要基因突變，還為其他RNA研究者提供了路線圖。
“RNA分子生活史中的每一步都受到RBP的控制，” 文章的資深作者，助理教授Brian D. Gregory 說(shuō)。“我們希望建立RBP結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。”這些互作發(fā)生的位點(diǎn)，對(duì)于理解RNA相關(guān)疾病非常重要。“許多研究顯示，RBP或RBP結(jié)合位點(diǎn)上的突變影響很大，特別是對(duì)大腦而言，”文章的共同*作者Ian M Silverman說(shuō)。“神經(jīng)元似乎對(duì)RBP缺陷更為敏感。”
研究人員希望開(kāi)發(fā)出類似于DNA印記法（DNA footprinting）的技術(shù)。此前也有一些研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了RNA印記分析，但他們是使用人工合成的核苷酸來(lái)標(biāo)記蛋白互作的位點(diǎn)，這種方法只能在體外培養(yǎng)的細(xì)胞中進(jìn)行，不能用于組織或整個(gè)有機(jī)體。賓夕法尼亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，在HeLa人類細(xì)胞系中對(duì)轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了分析。他們通過(guò)交聯(lián)將RNA分子與蛋白連接起來(lái)，然后用酶降解RNA分子，并對(duì)這些片段進(jìn)行測(cè)序。RNA與蛋白結(jié)合的片段會(huì)受到保護(hù)而免于降解，而在去除了RBP的對(duì)照組中RNA不再受到這樣的保護(hù)，因此對(duì)比兩組的測(cè)序結(jié)果，就能揭示蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。研究人員將這一方法稱為PIP-seq。
這項(xiàng)研究驗(yàn)證了PIP-seq的可重復(fù)性，并且向人們展示PIP-seq得到的結(jié)果與已知的RBP結(jié)合位點(diǎn)相符。研究人員進(jìn)一步研究RBP的結(jié)合位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，許多結(jié)合位點(diǎn)位于RNA剪切的相關(guān)區(qū)域。此外，一些反復(fù)出現(xiàn)的結(jié)合序列，與重要的生物學(xué)過(guò)程有關(guān)，包括發(fā)育、免疫和細(xì)胞程序性死亡。研究人員通過(guò)數(shù)據(jù)分析指出，許多疾病相關(guān)的單核苷酸突變，發(fā)生在RBP的結(jié)合位點(diǎn)。例如，早發(fā)型帕金森癥和遲發(fā)性皮膚卟啉病PCT中的突變，都會(huì)影響RBP與RNA的相互作用，帕金森突變干擾互作，而PCT突變?cè)鰪?qiáng)互作。這些發(fā)現(xiàn)支持了近年來(lái)出現(xiàn)的新觀點(diǎn)，即一些遺傳學(xué)疾病（特別是神經(jīng)學(xué)疾?。┢鋵?shí)是“RNA病”。