张永莲研究组发现精子中一个来源于28S rRNA的新小RNA及其在炎症中的功能

        5月10日，国际学术期刊J Mol Cell Biol 在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所张永莲研究组的最新研究成果：“A sequence of 28S rRNA-derived small RNAs is enriched in mature sperm and various somatic tissues and possibly associates with inflammation”。

 

        近年来，除了miRNAs和piRNAs，其他种类的小非编码（sncRNAs）被不断发现，例如来源于tRNA的tsRNAs。rRNA作为细胞中另一种重要housekeeping RNA，是否也能产生类似tsRNAs的小RNA？目前仍缺乏深入研究。在张永莲研究员和周玉传副研究员的指导下，助理研究员储辰、余璐等人对小鼠精子中的小非编码RNA进行深入研究，发现一个来源于28S rRNA，序列特点上与已知tsRNAs十分相似的sncRNA（rsRNA-28S）。进一步研究发现，小鼠现有基因组数据中并不包含rsRNA-28S所对应的DNA序列信息，在前人利用RNA-seq对小鼠精子小RNA的研究中，常规的genome mapping方式对测序数据进行处理时将rsRNA-28S误认为无法mapping的垃圾序列而丢弃。通过定量实验，研究人员发现rsRNA-28S在小鼠精子中的丰度甚至高于已知的tsRNAs，同时其还在多个体细胞中存在表达。体细胞的rsRNA-28S能响应LPS刺激发生表达改变，而对数十例人精子样品的筛查发现，生殖道炎症病人白细胞增多症精子中的rsRNA-28S发生了显著变化。这项研究发现了一个和已知tsRNAs十分类似的rsRNA，揭示了现有genome mapping方法在小RNA测序分析中的不足，并探索了rsRNA-28S的功能。这些结果提示细胞中可能存在一类“housekeeping RNA-derived”小RNAs，而并非仅仅是来自tRNA的tsRNA。

 

        该研究工作得到了陈德桂研究员、刘默芳研究员、王红艳研究员、上海市计划生育研究所施惠娟研究员以及法国Clermont Université的Joël R. Drevet教授的大力协助，并得到了国家自然科学基金委、科技部的研究经费资助及生化与细胞所分子生物学技术平台的支持。

 

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        相比正常精子，白细胞增多症病人精子rsRNA-28S的Upper band显著缺失，这或能作为一种新的临床精子检测Marker。