近日,Analytical Chemistry在線發(fā)表了中科院上海生科院營養(yǎng)科學研究所翟琦巍研究組的最新研究進展:"A high-throughput quantitative approach reveals more small RNA modifications in mouse liver and their correlation with diabetes"。該研究建立了一種同時檢測單個RNA樣品中超過40種核苷的方法,發(fā)現(xiàn)小鼠肝臟小RNA中存在多種修飾,并初步發(fā)現(xiàn)小RNA修飾和糖尿病存在相關性。
近年來,對于蛋白質(zhì)修飾和DNA修飾研究引起了大量研究者的興趣,但對于RNA修飾的研究相對較少。對于RNA修飾的研究被認為有望成為繼蛋白修飾和DNA修飾研究之后的下一個研究熱點。但對于RNA修飾的研究還存在很多技術方面的困難。
從1956年假尿嘧啶(Ψ)發(fā)現(xiàn)至今,RNA修飾的研究主要集中在tRNA分子。到目前為止,已經(jīng)報道的各種原核和真核生物的tRNA的修飾接近100種,其中51種修飾核苷在真核生物tRNA分子中被檢測到。而除tRNA之外的其它小RNA中的修飾研究相對較少,如真核生物的5.8S rRNA中僅發(fā)現(xiàn)有5種修飾(Ψ, Am, Um, Gm, and Cm),5S rRNA中僅有Ψ被報道。miRNA 和 piRNA等小分子RNA,也只有甲基化修飾的報道。哺乳動物中的各類小RNA究竟存在哪些修飾還很不清楚。
有報道稱,癌癥、阿爾茨海默病等疾病與RNA修飾存在相關性,但RNA修飾,特別是小RNA修飾,是否和糖尿病存在相關性還缺乏研究。
在翟琦巍研究員指導下,閆孟紅博士等研究人員首先利用液相質(zhì)譜聯(lián)用技術建立了一種快速分析檢測和定量40多種核苷的方法。利用該方法研究發(fā)現(xiàn),小鼠肝臟組織tRNA中存在23種修飾核苷,其中6種修飾核苷首次在真核生物tRNA被檢測到。小鼠肝臟組織5.8S和5S rRNA中分別檢測到10種和4種修飾核苷,其中5.8S RNA中有5種,5S RNA中有4種修飾核苷首次在真核生物中被發(fā)現(xiàn)。在長度為30-60 nt和10-30 nt的小RNA中均發(fā)現(xiàn)了22種修飾核苷,前者中22種和后者中17種修飾核苷均為在真核生物中首次報道。進一步研究發(fā)現(xiàn),肝臟中特定類別小RNA的有些修飾核苷的含量,在糖尿病小鼠和正常小鼠之間存在顯著差異,提示這些小RNA修飾和糖尿病的發(fā)生發(fā)展存在相關性。本研究工作為后續(xù)開展RNA修飾,特別是小RNA修飾的研究工作,打下了基礎,也為深入研究RNA修飾在糖尿病等疾病中的作用和機制提供了線索。
該研究獲得了國家基金委、科技部和上海市科委等項目的資助。(營養(yǎng)所)