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環(huán)狀RNA在腫瘤治療研究中的作用正在日益顯現(xiàn)。近期，在多種腫瘤的HIPK3基因中存在的環(huán)狀RNA（circHIPK3）被發(fā)現(xiàn)在腫瘤生長中起到重要作用，但其在肺癌中的作用尚未被闡明。此次的研究成果顯示，沉默circHIPK3可以顯著抑制肺癌細胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，并導(dǎo)致細胞出現(xiàn)自噬。 在機制層面，本研究揭示出circHIPK3在STK11突變細胞系（A549和H838）中通過調(diào)控MIR12

開發(fā)了一個高效的捕獲RNA結(jié)合蛋白雙鏈RNA底物的建庫測序技術(shù)（irCLASH）以及后續(xù)的一整套生物信息學(xué)分析方法；首次在轉(zhuǎn)錄組水平上系統(tǒng)地繪制了人類ADAR蛋白的內(nèi)源雙鏈RNA底物圖譜；揭示了決定ADAR結(jié)合效率和編輯效率的底物特征和ADAR結(jié)合長雙鏈RNA的體內(nèi)模型。       該研究利用irCLASH技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建和分析了人類ADAR1、ADAR2及ADAR3的雙鏈RNA底物圖譜，發(fā)現(xiàn)與之前根據(jù)計算推導(dǎo)的研究設(shè)想不同，ADAR具有大量的、長距離的雙鏈RNA底物。該研究發(fā)現(xiàn)不完全互補配對的底物與ADAR蛋白也有很好的親和度，特別是ADAR2家族成員。研究還進一步揭示了決定ADAR結(jié)合效率和編輯效率的底物特征。irCLASH測序技術(shù)及后續(xù)的整套生物信息學(xué)分析方法的開發(fā)為研究雙鏈RNA結(jié)合蛋白的內(nèi)源底物提供了新的工具。同時，該研究揭示的ADAR與底物相互作用及催化特性為研究人員開發(fā)高效的RNA編輯工具提供了資源寶庫及改進方向。

3D電子心理沙盤 （一）、軟件功能1、3D場景：①提供10個不同樣式的沙箱場景，根據(jù)沙盤主題進行自由選擇，包含草原、沙漠、湖畔、雪地等，沙箱場景與實際沙盤高度逼真。②場景編輯功能：在場景中，可以升降地面，調(diào)節(jié)水位高度，改變天氣狀態(tài)，比如晴天、多云、陰天、日出、日落、黃昏、黑天。提供60個地表畫刷，可以對地面進行背景替換和填充。2、3D沙具①10類沙具，包括人物類，動物類，植物類，建筑物類，景觀類，交通運輸類……，其他種類。總計不少于1500個3D沙具。②任一沙具不僅可以進行拖動、旋轉(zhuǎn)、移動，還可以刪除，同時系統(tǒng)自動記錄沙具編號、名稱、位置。某些動物類沙具可以設(shè)置為動態(tài)，如甩尾、踏步、抬頭、眨眼等微動作；沙漠或草原可以有明顯的刮風(fēng)、下雨天氣。③自定義沙具屬性：管理員可以自定義沙具屬性，支持沙具的左右、上下、大小、發(fā)轉(zhuǎn)等操作，該屬性能夠為沙具意義分析報告提供參考根據(jù)。 3、可外接硬件：具有支持眼動儀的接口。支持眼動追蹤功能：系統(tǒng)預(yù)留外接眼動儀接口，一旦鏈接眼動儀即可實時記錄游戲者沙盤制作過程中眼動注視情況，回放時可以與沙盤畫面同步呈現(xiàn)，給老師提供眼動信息作為咨詢參考依據(jù)。對于心理沙盤游戲過程中的眼動與心理分析及研究提供客觀性數(shù)據(jù)支持。【眼動儀非標配】 4、沙盤環(huán)境操作與設(shè)置①通過地形編輯器（地形刷）對場景地形進行上升（凸起造山）、下降（洼陷造湖）、平坦（回填復(fù)原）等創(chuàng)造性制作場景，也可以通過控件進行地表切換（變色、草地沙地雪地等地形變換、調(diào)整明亮度），進行地形填充與批量化場景創(chuàng)設(shè)。②多種天氣切換：晴天、多云、陰天、日出、日落、黃昏、黑天等天氣與時間設(shè)置控件，將選擇后的場景更加豐富多彩。③水面設(shè)置具有調(diào)整水位高低、風(fēng)吹波浪、水面渾濁、風(fēng)向角度等4個功能，讓場景中的水面更具生氣。④根據(jù)不同來訪者自己的愛好與心理偏向，提供40多種場地顏色切換功能。 5、加載功能。將一次沙盤制作分為若干次，每次均在上次基礎(chǔ)上進行沙盤制作，適合多次連續(xù)咨詢。6、回放功能。系統(tǒng)提供實時回放，將沙盤制作過程重新呈現(xiàn)，可以作為學(xué)習(xí)資料進行存檔留存。 7、報告功能。 ①自動出具心理沙盤分析報告，報告內(nèi)容分為基本信息、來訪者評價、作品截圖、移動/擺放列表、沙具使用數(shù)量統(tǒng)計圖、沙具意義分析、沙具布局熱點圖、不同象限眼動注視分布圖(加載眼動儀則呈現(xiàn)，不加載不呈現(xiàn))、整體分析記錄表等信息。沙盤組織者可以對其中的內(nèi)容進行編輯。②沙盤報告是根據(jù)內(nèi)部沙具意像智能化出具，是千人千面的智能動態(tài)化（非套用靜態(tài)模板）。

利用A-to-I RNA編輯作為miRNA反義鏈表達的有利證據(jù)。通過靶向RNA測序技術(shù)，宋玉龍和李麗詩等利用A-to-I RNA編輯推導(dǎo)鏈表達的方向，揭示了miRNA基因座反義RNA的廣泛表達和編輯現(xiàn)象。宋玉龍和李麗詩等發(fā)現(xiàn)miRNA和其反義RNA形成了一個相互調(diào)控的網(wǎng)絡(luò)：miRNA可以下調(diào)其反義RNA的表達水平；反義RNA在轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控miRNA的表達和加工。此外，A-to-I RNA編輯可以穩(wěn)定反義RNA的結(jié)構(gòu)，避免其被配對的miRNA所降解。這一研究揭示了前人所未知的miRNA反義鏈編輯現(xiàn)象的廣泛性，為RNA編輯的研究開辟了新的研究方向。

   FTO對人體發(fā)育至關(guān)重要，F(xiàn)TO酶活功能的紊亂會影響發(fā)育和多種疾病的發(fā)生，包括肥胖和癌癥等。N6-甲基腺嘌呤（m6A）作為mRNA上含量最為豐富的甲基化修飾，是首個被報道的FTO去甲基酶活生理底物。之后陸續(xù)報道FTO生理底物還包括mRNA上5’帽端后的N6，2'-O-二甲基化腺嘌呤（cap m6Am），snRNA的m6A和m6Am，tRNA的N1-甲基腺嘌呤（m1A），除此之外還有體外活性底物單鏈DNA上的N6-甲基脫氧腺嘌呤（6mA）和N3-甲基胸腺嘧啶（3mT）與單鏈RNA上的N3-甲基尿嘧啶（m3U）。FTO如何識別眾多的核酸修飾堿基，是否有催化選擇性，如何結(jié)合多種RNA，F(xiàn)TO為什么對cap m6Am的活性高于單鏈RNA上的m6A，及FTO為什么對單鏈RNA或DNA上的m1A沒有活性卻對tRNA或莖環(huán)結(jié)構(gòu)上的m1A有活性？回答這些FTO的酶催化分子機制有待于蛋白-核酸復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)的解析。然而FTO蛋白與核酸底物結(jié)合力太弱，致使獲得FTO蛋白-核酸復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)一直是該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和難點。

鑒定了擬南芥中的 m6A 去甲基酶 ALKBH10B ，發(fā)現(xiàn) ALKBH10B 缺失會導(dǎo)致擬南芥顯著的晚花表型， ALKBH10B 通過影響 FT ， SPL3 和 SPL9 的甲基化水平調(diào)控擬南芥的成花誘導(dǎo)。不同的識別蛋白通過對 m6A 的結(jié)合，對 mRNA 的加工代謝產(chǎn)生不同的調(diào)控作用， 進而 影響細胞不同的生理功能。通過開發(fā)甲醛交聯(lián)- 免疫共沉淀(Formaldehyde-crosslinking and immunoprecipitation, FA-CLIP) 技術(shù)，鑒定出全轉(zhuǎn)錄組水平的ECT2-mRNA 相互作用位點，揭示ECT2 主要結(jié)合mRNA 的 3' 非翻譯區(qū)(3'UTR), 并且傾向于結(jié)合保守序列 URUAY (R=G>A, Y=U>A,  其中 UGUAY 序列 占 90% 以上 ) 。使用植物細胞核裂解液進行的體外酶活實驗和凝膠遷移實驗（ EMSA ）證明 UGUA 序列為 植物特有的m6A 保守序列，且UGUm6A 可以被ECT2 高特異性識別。亞細胞定位實驗表明ECT2 蛋白分布于細胞核和細胞質(zhì)，結(jié)合高通量測序數(shù)據(jù)分析，推測ECT2 具有雙重功能，ECT2 可能在細胞核中通過結(jié)合甲基化的UGUA 調(diào)控pre-mRNA 的 3'UTR 加工，在細胞質(zhì)中ECT2 促進mRNA 的穩(wěn)定性。進一步機理研究發(fā)現(xiàn)影響表皮毛發(fā)育的三個基因ITB1, TTG1 及DIS2 的轉(zhuǎn)錄本可以被m6A 修飾且被ECT2 結(jié)合，在 ECT2 的T-DNA 插入突變體中，ITB1, TTG1 及DIS2 的mRNA 穩(wěn)定性降低，mRNA 表達量水平降低，繼而導(dǎo)致 ect2 突變體中表皮毛分叉數(shù)增多。

內(nèi)含子是基因中不具有編碼作用的片段，它會被轉(zhuǎn)錄到前體RNA中，但在mRNA加工過程中被剪切掉，而內(nèi)含子剪切是真核生物mRNA成熟的關(guān)鍵步驟。在酵母中，當(dāng)RNA聚合酶II(Pol-II)轉(zhuǎn)錄到內(nèi)含子下游45nt時已經(jīng)有一半的內(nèi)含子完成了剪切。但高等真核生物，尤其植物中RNA共轉(zhuǎn)錄剪切速率，剪切狀態(tài)和其他RNA加工過程之間的關(guān)系又是什么樣的呢？為解答這一疑惑，翟繼先課題組開展了系列研究分析。

研究開發(fā)了 “ 熒光團輔助的 RNA 鄰近標記和測序技術(shù) ” ，簡稱 “CAP-seq” 。   該方法通過可見光激發(fā)遺傳靶向的光敏蛋白 miniSOG 產(chǎn)生活性氧， 介 導(dǎo)鄰近 RNA 分子上的鳥嘌呤與具有生物正交功能把手的氨基探針進行共價交聯(lián)，既而通過富集純化與高通量測序檢測，實現(xiàn) miniSOG 定位的亞細胞區(qū)域內(nèi) 轉(zhuǎn)錄 組的空間特異性標記與鑒定。 利用 CAP-seq ，他們系統(tǒng)研究了幾個亞細胞區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組，包括線粒體基質(zhì)轉(zhuǎn)錄組 、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面 轉(zhuǎn)錄組 以及 線粒體外膜附近轉(zhuǎn)錄組。這些研究結(jié)果表明 CAP-seq 對 活細胞中開放區(qū)域的 RNA 標記具有良好的空間特異性和覆蓋度 。 他們在線粒體外膜附近檢測到 30 個編碼氧化磷酸化途徑相關(guān)蛋白的 RNA 和多達 55 個編碼核糖體蛋白的 mRNA ，這一結(jié)果不僅支持了線粒體蛋白在線粒體外膜被翻譯后直接轉(zhuǎn)運進線粒體的模型，還暗示著線粒體功能可能與蛋白質(zhì)的翻譯調(diào)節(jié)有關(guān)。 CAP-seq 具有操作簡單、空間選擇性高、生物相容性好的特點，將成為一項適合于在多種生物系統(tǒng)中研究亞細胞 轉(zhuǎn)錄組 的新技術(shù)。

真核生物中，mRNA的降解對于mRNA的數(shù)量和質(zhì)量調(diào)控都發(fā)揮關(guān)鍵的作用。成熟的mRNA在細胞中作為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，而參與蛋白質(zhì)翻譯的mRNA的數(shù)量受到精確調(diào)控。這一過程不僅取決于基因的轉(zhuǎn)錄水平，也決定于mRNA的降解速率。mRNA 降解主要包括多聚腺苷酸尾（polyA tail）的去除，脫帽（decapping）和核酸酶（ribonuclease）的消化。新近的研究表明，植物細胞中mRNA也可以在蛋白翻譯進行的同時被核酸酶消化，即mRNA逐步退出蛋白翻譯過程與其降解是偶聯(lián)的過程。為保證蛋白翻譯的準確性，植物細胞主要通過依賴翻譯的mRNA質(zhì)量監(jiān)控機制進行缺陷mRNA的分選及清除，從而實現(xiàn)mRNA質(zhì)量的調(diào)控。這些mRNA質(zhì)量監(jiān)控機制同時也可以作為一種基因表達調(diào)控方式精細調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育及環(huán)境適應(yīng)性。在有缺陷的mRNA不能被核酸酶及時清除時，植物啟動依賴小RNA的轉(zhuǎn)錄后基因沉默途徑（PTGS, posttranscriptional gene silencing）加以剪切使其喪失功能。轉(zhuǎn)錄后基因沉默作為一種防御手段清除過量產(chǎn)生的異常mRNA尤其是外源基因表達的mRNA，同時mRNA降解途徑確保轉(zhuǎn)錄后基因沉默極少作用于內(nèi)源編碼基因。該綜述對上述過程的分子機制及其在植物中的生物學(xué)功能進行梳理論述，并展望植物領(lǐng)域關(guān)于mRNA動態(tài)降解以及mRNA的數(shù)量和質(zhì)量監(jiān)控機制有待研究的問題。