權威期刊提出一類新的tRNA

　　轉移RNA（tRNA）是一種古老的分子，是所有活細胞不可缺少的組成部分，它們存在于所有三種生命界中，即古生菌、細菌和真核生物。在細胞中，它們是將信使RNA（mRNA）序列翻譯成氨基酸序列的機制的組成部分。延伸閱讀：Cell驚人發現：抑癌的tRNA片段。

　　在最近幾年中，測序技術的進步使研究人員能夠詳細地研究活躍在細胞中的RNA分子。七月六日在國際權威腫瘤學期刊《Oncotarget》發表的一項研究，報道了一類新發現的的tRNA片段，并表明，所有tRNA都是各種不同短分子的豐富來源，其特性取決于一個人的性別、人口和種族，并根據組織和疾病類型而有所不同。美國托馬斯杰斐遜大學計算醫學中心（CMC）主任Isidore Rigoutsos博士說：“這一發現對于精密醫學有著潛在重大的意義，因為它表明，活躍在一種給定組織和疾病組合中的分子的身份，是由比以前認為的更多的變量所決定的。”

　　在過去的幾年中，在人類細胞系中進行的研究發現，編碼tRNA的基因組位點會產生更短的tRNA片段（“tRFs”）。直到現在，有四類tRNA片段，它們的序列是一段眾所周知的成熟tRNA。有兩類是“5′tRNA半”和“3′tRNA半。”它們都來自成熟的tRNA，通過在反密碼子上裂解，將tRNA分為兩段，每段有30-35個核苷酸（nt）的長度。其他兩類是“5′-tRFs”和“3′-tRFs”，每個約20個核苷酸的長度。5′-tRFs的起點與成熟tRNA的起點一致。類似地，3′-tRFs的末端與成熟tRNA的末端一致。

　　對tRNA片段的研究興趣已經迅速增加，因為研究已經表明，這些片段具有調控作用，并且個別片段與一些細胞過程有關，如翻譯起始、對病毒感染的反應、DNA損傷反應，等等。的確，CMC成員最近報道，tRNA一半參與激素敏感性癌癥的細胞增殖，如乳腺癌癌和前列腺癌。

　　Rigoutsos博士說：“之前針對人類和小鼠基因組中tRNA片段的研究，是基于細胞系模型，集中在由核基因組編碼的tRNA。人體組織中的tRNA片段或來自線粒體編碼的tRNA的片段，我們還知之甚少。我們最近報道稱，人類和其他靈長類動物的核基因組中含有許多序列，看起來像線粒體tRNA，因此建議我們，應該在這類分析中包括線粒體tRNA。“Rigoutsos帶領的一個研究團隊，開始著手通過分析來自幾百人（包括健康者和患者）的數據，研究tRNA片段。

　　具體來說，該研究小組挖掘了兩組轉錄組數據。第一組包含來自452名健康男性和女性的數據，代表著兩個種族和五個人口種群。第二組包括來自311份乳腺癌和正常樣本的數據（來自美國國立衛生研究院的癌癥基因組Atlas數據庫）。在早期的工作中，研究人員已經證明，人類的核基因組中布滿了tRNA同類和類似tRNA部分的短序列。基于這些發現，并且由于tRNA本身是重復序列，研究小組必須制定一個復雜和嚴密的計劃，用其來定位深度測序的讀數。Rigoutsos說：“我們花了很多時間，該項目近一半的持續時間，來優化定位方法。”

　　首先，分析發現了一類新的tRNA片段。不同于先前已知的四類，這類新的片段的開始和結束部分都是在成熟的tRNA序列內部。因此，研究小組稱其為“內部tRNA片段”或簡稱“i-tRFs”。 i-tRFs有各種量化的長度，可以沿著成熟tRNA的跨度的任何位置起始和結束。

　　研究小組還發現，線粒體編碼的tRNA，就像核編碼的tRNA一樣，是片段非常豐富的來源。事實上，線粒體tRNA可以像核tRNA一樣，產生所有五類片段。有趣的是，線粒體tRNA片段的長度不同于核編碼的對應物。

　　這些分析也表明，產生的tRNA片段的種群和屬性，如片段豐度、片段長度和片段的起始點和結束點，取決于一個人的種族、人口和性別。值得注意的是，該小組還發現，這些片段的屬性在組織之間、健康人和病人之間、疾病亞型之間，存在差異。出乎意料的是，內部tRNA片段的新類別，導致了我們所觀察到的種族、人口、性別和組織之間的大部分差異。

　　值得注意的是，如果十幾個人都是相同的種族、人口和性別，那么tRNA片段在一個特定組織中的表達譜，在他們之間是持續的。這表明，這些片段具有一種本構性質。健康的樣本也顯示，特定的tRNA會引起不同組織中的不同片段。另一方面，在一個給定的組織中，相同的tRNA序列將在健康和疾病，以及疾病的亞型之間，產生不同的片段。

　　Rigoutsos說：“去年，我們報道了miRNA亞型的類似結果。我們不知道tRNA片段是否會以相同的方式表現。有了第二類調控的非編碼RNA（依賴一個人的屬性），意味著新識別的復雜性。同時，我們似乎有另一種方法來研究疾病，考慮病人的性別、種族和人口背景。”