中國科學院生物物理研究所發現古菌C／DRNA識別底物新規則

　　11月30日，中國科學院生物物理研究所葉克窮課題組在《中國科學：生命科學（英文版）》（Science China Life Sciences）上，在線發表了題為Complicated target recognition by archaeal box C/D guide RNAs的研究論文，揭示了古菌中2'-O-甲基化修飾全局圖譜以及C/D RNA識別底物的新模式。

　　2'-O-甲基化修飾是RNA中頻率最高的修飾之一，可影響RNA的結構、功能和穩定性等。C/D RNA在古菌和真核生物中廣泛存在，指導底物RNA特定位點的2'-O-甲基化修飾。經典的C/D RNA通過堿基配對結合互補的底物，并挑選距離D/D'序列上游第5個堿基位點進行修飾，這被稱為D+5規則。雖然已有關于古菌中C/D RNA的體外生化功能和結構的研究，但它們在體內的靶標和識別機制未有系統研究。

　　該研究系統測量了Sulfolobus islandicus古菌中rRNA、tRNA和高豐度sRNA上的2'-O-甲基化修飾，并鑒定了C/D RNA表達譜。該工作對指導修飾的C/D RNA進行了歸屬，對非經典的靶向規則進行了體外生化活性和遺傳突變實驗的驗證。研究發現，C/D RNA廣泛利用兩條反義序列識別rRNA上相鄰的位點，以該方式指導rRNA上79%的修飾。雙重靶向的位點通常包含一個弱結合位點。生化實驗證實雙重靶向可以加強對弱結合位點的修飾。研究進一步發現，古菌具有雙重特異性的向導序列，可同時指導兩個相連位點的修飾。雙重特異性向導在真核生物中存在，但只會屬于D'向導，而古菌中可以屬于D或D'向導。該研究首次發現了C/D RNA可以靶向單個非常規位點的修飾，包括D/D'序列上游第4、6和7個位點。該研究揭示了古菌中2'-O-甲基化修飾全局圖譜以及C/D RNA識別底物的新模式。

　　研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項和國家重點研發計劃等的支持。