李川昀课题组发现灵长类RNA编辑的起源新规律

在转录过程中，生物体以DNA为模板，将A、T、G、C四种碱基分别转录为A、U、G、C，从而保证了遗传信息从DNA到RNA的准确传递。然而，在RNA层面，存在一种A-to-I RNA编辑现象，可将RNA分子中的A编辑为I（次黄嘌呤），从而造成DNA与其转录的RNA产物在这些位点的差异。在灵长类中，A-to-I RNA编辑位点数以百万计，且多位于不编码蛋白质的基因组重复区域，因此，探究这类调控的生物学功能，就成为该领域亟待解决的难题。

近日，北京大学分子医学研究所李川昀课题组通过开展人、猴比较转录组学研究，发现一类特殊的A-to-I RNA编辑事件：这些事件仅在特定物种或个体中存在，而在其他物种（或该物种的其他个体）中，相应的DNA位置以核苷酸G的形式存在，因此不具有编辑功能。运用这一特殊集合，研究发现G-to-A突变位点是A-to-I编辑起源的热点区域，并从理论上证明这些非编码区的RNA编辑具有普遍功能。题为“Evolutionarily significant A-to-I RNA editing events originated through G-to-A mutations in primates”的研究论文在国际知名学术期刊Genome Biology杂志发表。

A-to-I RNA编辑事件新近起源自G-to-A突变位点

这类特殊的编辑位点，为探究该调控的生物学功能提供了新角度。一方面，由于这些新调控事件是在G-to-A突变后形成的，通过研究群体中G、A等位基因的分布规律，就可以对该调控的整体功能进行推断。研究表明，这些新近起源的编辑事件受到选择，提示RNA编辑具有普遍性的生物功能；另一方面，由于这些新近起源的RNA编辑事件在其他近缘物种中是缺失的。因此，探究RNA编辑功能的问题，就可以转化为对包含或缺失RNA编辑事件的两个物种间进行比较的问题：通过比较这些位点所在基因在表达、剪接、出核等方面的物种间差异，可为揭示RNA编辑事件的普遍功能提供新角度。

李川昀课题组长期运用猴作为人类近缘模式动物的优势，开展基因组学与生物信息学研究。他们精细解读了猴基因组与转录组（Molecular Biology and Evolution, 2014, 2016），构建了权威的猴基因组知识库RhesusBase（Nucleic Acids Research, 2013），并开展了一系列以猴为角度，探究人类演化与疾病的特色工作（PNAS, 2018; Nature Communications, 2018; Molecular Biology and Evolution, 2015, 2017; PLOS Genetics, 2012, 2014, 2015)。这些积累为本项工作的顺利完成奠定了基础。

北京大学分子医学研究所博士生安妮、丁晚秋，协和医院杨欣壮博士担任论文共同第一作者，李川昀研究员、陈加余博士担任论文通讯作者。本项研究受到国家优秀青年科学基金、中组部“万人计划”青年拔尖人才等经费支持。

编辑：山石