RAP（RNA antisense purification）概述

2015-06-04

字体大小：

RAP技术（RNA antisense purification）将与目标RNA互补的寡核苷酸进行生物素标记，并由此捕获相关蛋白。之后可以通过二代测序或质谱分析，来鉴定与RNA互补的蛋白，明确发生这些互作关系的基因组区域。如加州理工学院Mitchell Guttman就使用RAP对Xist lncRNA展开了研究。

研究结果揭示了一种称作为lncRNAs的RNAs的独特作用。2009年，Guttman以及哈佛-麻省理工Broad研究所的同事首次确定了lncRNAs的特征。由于这些lncRNAs定位在蛋白质编码基因之间，大部分为人们所忽略。Guttman和其他研究人员随后证实，lncRNAs为参与遗传信息包装、调控基因表达的重要蛋白搭建支架，将它们集中到一起，进行了装配。

在新研究中，研究人员发现lncRNAs可以轻易地找到并结合附近的基因。在可重组遗传物质的蛋白质的帮助下，这些分子可以拉动其他的相关基因，迁移到新的位点，构建起一个“间隔空间”（compartment），在那里许多基因同时受到调控。

新研究将焦点放在了Xist——众所周知与雌性动物两条X染色体其中一条关闭相关的一种lncRNA分子上。关于Xist是如何实现这一沉默作用的，研究人员已取得了不少研究发现。例如，我们现在知道，它招募了一个染色质调控因子，帮助它组织和改变染色质结构；RNA的某些特殊区域是完成这一任务的必要条件。尽管科学家们了解了这些信息，但目前仍不清楚在分子水平上，Xist是如何找到它的靶标，并影响整条X染色体的。

为了了解这一过程，Guttman和Broad研究所的同事们开发了一种称为RAP（RNA Antisense Purification ）的新方法，通过高分辨率测序DNA，来绘制出不同lncRNAs的确切位置。随后，与加州大学洛杉矶分校Plath研究小组展开合作，他们采用自己的方法以高分辨观察了当Xist在未分化小鼠干细胞中激活时，X染色体沉默的过程。

过去已知Xist的A-repeat结构域对于lncRNA沉默X染色体基因至关重要，研究人员发现这一特殊区域也是拉动所有沉默基因的必要条件。当研究人员除去这一结构域时，沉默间隔空间不会形成，因而X染色体不会失活。

Guttman说，这项新研究最令人感到兴奋的一个方面在于，它不仅仅是解释了Xist的运作机制。“在我们的论文，我们谈论了很多关于Xist的信息，而这些结果有可能普遍适用于其他的lncRNAs。新研究提供了第一个直接的证据，揭示了是什么使得lncRNAs变得特别。不同于蛋白质，lncRNAs实际上可以利用它们的基因组信息（它们的环境，它们的位置）来发挥作用，将靶标集合到一起。这使得它们相当的独特。

RAP（RNA antisense purification）流程