新技术解密非编码RNA(2)

任何新技术诞生后都需要做大量验证以确定其准确度、可重复性和假阳性率，研究人员首先评估了RIC-seq技术的相关指标，通过比较和实验验证表明，与现有非编码RNA二级结构和三级结构相比，RIC-seq技术均表现得更好。此外，它还可“一网打尽”看清细胞内各种RNA-RNA空间相互作用，包括以前看不到的RNA三级空间邻近相互作用。

基于此，研究人员还构建了RNA三维作用图谱，通过解析发现了非编码RNA在细胞内的拓扑结构域和反式作用规律。

研究人员并未就此止步。

“我们还想能否用RIC-seq技术来看看启动子RNA和增强子RNA之间是否存在互作。”薛愿超说。

众所周知，基因什么时候表达，在什么组织里表达，均由增强子和启动子控制。在一个细胞里，大概有5万个启动子，而增强子至少有10万个，它们之间的对应调控关系是现代生物学研究的热点和难点。

同时，由于启动子和增强子区都可转录产生RNA，且增强子和启动子在空间上邻近配对后才能激活转录。这使得新开发的RIC-seq技术能够派上用场。

令他们意外的是，研究表明，启动子RNA和增强子RNA之间确实存在相互作用。“而且90%左右都可以利用实验进行验证。有意思的是，我们进一步证明了增强子和启动子RNA之间的相互作用对于染色质构象的形成和基因的激活很重要。”蔡兆奎说。

这也是在国际上率先证明了启动子和增强子非编码RNA之间的互作可用于推导其调控网络。RIC-seq技术被认为是RNA结构和靶标研究方面的一个飞跃，“如果说RNA二级结构研究方面我们处于跟跑状态，那么这次在RNA高级结构和靶标研究方面，我们在国际上应该说算是处在领跑位置。”薛愿超说。

诊疗病毒新“利器”

艾滋病病毒、埃博拉病毒、禽流感病毒......这些均属于RNA病毒，它们带来的疾病正在全球肆虐，威胁人类健康。

薛愿超指出，利用RIC-seq技术，我们能够在病毒侵入人体细胞的过程中解析病毒RNA的结构和靶标，这将有助于理解RNA病毒的致病机制。同时，根据解析的结构，还可设计出更为有效的小干扰RNA来切割病毒，达到治疗的效果。

此外，利用RIC-seq技术还可系统分析重大疾病相关突变对RNA高级结构和作用靶标的影响，这将有望揭示非编码区突变的致病机理，并为临床诊断和治疗奠定基础。

这一研究历时5年，蔡兆奎也在这个过程中完成了博士学业，逐步向一名科研工作者迈进。

蔡兆奎坦承，研究进展并不太顺利，用了2年时间对每个实验步骤进行反复优化，直到2018年3月才确定了最终的实验方案，并产生了高质量的测序数据。而此时，距离他博士毕业只剩下半年时间了。“我对这一课题比较感兴趣，决定延期两年，想坚持把课题完成再毕业。”

结果令人欣慰，今年6月，蔡兆奎也将迎来毕业答辩的时刻。在薛愿超看来，如果没有团队成员不放弃和不抛弃的精神，相信也很难有今天的成功。

不过，新技术应用仍面临诸多挑战。

薛愿超表示，把RIC-seq技术得到的RNA空间位置信息转变为可视化的RNA高级结构，这是当前最大的挑战。

“解决这一问题，需要与计算模拟和算法开发的专业团队合作，当然，我们自己也在做各种尝试，希望近几年会有成果出来。”薛愿超说。