Nucleic Acids Research：研究選擇性剪切的新工具
日期：2014-04-17 09:17:51
95%的人類基因都會經歷選擇性剪切，平均每個基因可生成8-10個mRNA變體。這一過程中的缺陷會引發多種疾病，包括癌癥、囊性纖維化、早老癥、脊髓性肌萎縮等等。一些科學家甚至認為，60%的人類疾病都是因為點突變改變了基因的剪切位點。
“目前看來，大約有四百種疾病與影響剪切位點的突變有關，”Sherbrooke大學的Benoit Chabot說。為此，他領導研究團隊開發了一個研究選擇性剪切的新工具。
在此之前，對選擇性剪切形成的變體進行功能性分析并不容易，因為RNA干擾等傳統技術往往不能給出一個明確的答案。舉例來說，敲除一個剪切變體會使蛋白合成的總量減少，而這本身就會造成表型的改變。
日前，Chabot及其同事在Nucleic Acids Research雜志上發表文章，描述了一個引導選擇性剪切的新方案，既能使剪切位點沉默也能令其增強。
2003年，Chabot的研究團隊首次向人們展示了一種雙功能核苷酸。這些RNA能夠與目標剪切位點附近的一個區域互補，同時還帶有一個自由活動的尾部結構，可以“套住”特定的蛋白。他們將通過捕獲蛋白沉默剪切位點的方法，稱為TOSS（targeted oligonucleotide silencer of splicing）；將通過捕獲蛋白增強剪切位點的方法，稱為TOES（argeted oligonucleotide enhancer of splicing）。
研究顯示，這一方案可以一個個地改變多種基因的剪切，只不過整個過程比較慢，效率也不高。因此，TOSS和TOES的應用受到了較大的局限。現在，研究人員為了推廣這一技術，對五十多個選擇性剪切事件進行了測試。
另外，他們還在之前的基礎上開發了一個TOSS和TOES的設計工具。該工具可以幫助人們決定與目標剪切位點結合的寡核苷酸序列，其設計成功率超過了80%。
“使用這個工具，基本上和設計siRNA的步驟一樣。當人們想要引導選擇性剪切時，可以先將目的基因的序列輸入電腦，然后系統就回給出最佳的設計方案，”Chabot說。“我們提供的就是這樣一種新生物信息學工具。”
Chabot希望，這一在線工具可以幫助人們深入研究疾病相關的基因，以便有朝一日將雙功能寡核苷酸用于臨床治療。
“合適的雙功能寡核苷酸，可以幫助患者矯正剪切缺陷。例如，可以定期服用藥片”他說。“或者通過新技術將這些寡核苷酸引入細胞，使其以一種可誘導的方式表達。”
文章總結道，雙功能寡核苷酸可以重新引導多種基因的選擇性剪切，是進行相關研究的實用工具。
