RNA分子可以協調整個人類基因組絕大部分基因的活性

大，看似無用的RNA片段-最初被認為只是一個卑賤的DNA信使的分子-發揮了重要作用，在讓細胞知道他們在那裡身體和他們都應該成為什麼，研究人員在斯坦福大學醫學院發現。

這一發現意味著古老的RNA分子，可以協調整個人類基因組的絕大部分的基因活動 - 細胞的遺傳藍圖。這也表明他們可能在癌症的發展和幹細胞維持的重要。總體而言，工作又增加了磚壁越來越多的證據表明，RNA是比單純的基因組僕人。

RNA是最好的運送蛋白從 DNA編碼指令，一度被認為是基因組的主分子，細胞的組裝廠。但是，在這一理論的裂縫開始出現時，變得十分明顯，許多 RNA分子不能夠使蛋白質。而最近的研究表明，小位的RNA干擾的表達，可以沉默單個基因 - A LA斯坦福大學教授安德魯消防新近的諾貝爾工作 - 不再件，被稱為非編碼 RNA，已更令人費解的。

“早已這些非編碼 RNA分子神秘的，”約翰說，林恩，博士，博士後學者在霍華德張醫師，博士，皮膚科助理教授的實驗室。 “他們看起來就像他們應該編碼的蛋白質，但他們沒有。”

雖然已被證明影響鄰近基因的表達，分子的相對豐度 - 佔約一半在細胞中轉錄的DNA - 的非編碼 RNA，表明他們可能比以前認為的更廣泛領域的影響力。現在林恩，長安，和他們的合作者發現，非編碼 RNA在細胞內的影響力遠的地方的基因表達模式。

“我們驚訝地發現，至少有這些分子可以抑制一個完全不同的染色體上的基因，”張說。 “這開闢了整個非編碼 RNA的潛在調控的基因組。”這項研究將發表在6月29日的Cell雜誌上。

研究人員正在調查人體皮膚細胞或成纖維細胞，如何知道他們的身體。他們之前已經證明，在不同類型的細胞，的HOX法通過許多代人的細胞分裂，保持獨特的表達方式被稱為一種全球定位系統的基因組。但直到林恩使用所謂的家在新的研究對 DNA附近地區的瓦片陣列的新型基因芯片，他們不知道自己是如何的HOX表達模式進行了測定。

“我喜歡把它看作是基因組水肺潛水，說：”林恩新的實驗。平鋪陣列允許他到地圖的四個集群集，或位點，HOX基因被稱為通過 HOXD HOXA，周圍地區的界限，附近核苷酸的分辨率。這有點像放大從單個家庭對谷歌地球衛星地圖。 “林恩說，”它給了我們一個近距離，實​​際上發生在染色體水平的公正觀。

不僅林恩找到了許多以前未知的ncRNA的依偎HOX基因之間的基因，他還確定的領域，為蛋白質，激活或抑制鄰近地區作為共享的焊盤。 “林恩說：”這是一個驚人的的模式。 “就像電燈開關一樣，同一段DNA可以被用來無論是在轉基因或關閉，根據其蛋白質夥伴。”但是，然後林恩顯得更加深刻。

的非編碼 RNA仍然大致維持不變，經過數百萬年的事實表明，他們可能會打在非傳統的基因表達，但至​​關重要的作用。研究人員發現，消耗HOXC地區皮膚細胞的第12號染色體上的一個配成HOTAIR的非編碼 RNA，2號染色體上HOXD基因的表達顯著增加。這一發現標誌著首次ncRNA的影響在染色體上的其他比自己的基因表達已被證明。

研究人員認為，影響在細胞核中的染色體包裝 HOTAIR功能。無效的染色體區域，緊緊纏繞在組蛋白不能複製成RNA。 HOTAIR損失專門在皮膚細胞釋放通過激活蛋白結合 HOXD控制區。

“下一步，我們需要找出這些 RNA是如何工作的結構，”林恩說，“什麼上游調控分子可能控制其表達。”他們都有一個線索：HOTAIR結合並激活一組酶稱為 polycomb的鎮壓複雜 2，修改組蛋白，並幫助他們風的DNA。