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长期记忆形成所需的神秘RNA

2016年08月21日讯 在2013年，科学家发现了一种特殊的RNA--extracoding RNA（ecRNAs）。这些RNA不编码蛋白质，但它们的序列与蛋白编码区的序列有重叠。作为越来越多的调节因子的另一位成员，ecRNAs可结合并阻止沉默基因的酶--很可能是它们重叠的那些酶。

阿拉巴马大学伯明翰分校的Jeremy Day和他的同事们，研究DNA甲基化在认知和脑疾病中的作用，发现了一个谜题的一些线索：当DNA甲基转移酶--添加甲基标签来沉默基因的酶家族，存在于整个细胞核的时候，大脑是如何控制甲基化的？相关研究结果发表在《Nature Communication》。

Day的研究小组靶定了来自Fos的一个ecRNA，Fos是一个著名的基因，它编码的蛋白质，可标记最近在大脑中活跃的细胞。缺乏Fos的啮齿类动物会出现记忆障碍。并且，这一新研究指出，缺失Fos ecRNA的大鼠也会如此。

Day说：“令人惊讶的是，我们可以靶定大脑中的一个ecRNA，并找到这种强大的行为表型。这是第一次证明，大脑中一个长链非编码RNA，对动物的行为具有这种影响。”

这项新研究开展了大量的工作，只是为了确定Fos ecRNA，因为基因组的非编码区没有被很好地注释为编码区，特别是在大鼠中。

Day说，但是随后实验干扰特定非编码RNA功能的步骤很简单，在脑健康和疾病中至关重要的其他ecRNAs，也可以使用这些方法进行探析。事实上，这项研究在更广泛的层面上发现，这些ecRNAs存在于神经元的基因组中，并来自于蛋白质编码相对物--响应神经活性并与疾病有关。

Fos ecRNA是如何起作用的呢？Day说：“为了只阻断这个基因的甲基化，它必须以某种方式逗留。”他的团队使用几种互补的方法--包括单分子荧光原位杂交（FISH），正在探索这个问题。他们也可以使用CRISPR -Display，人为地将ecRNA靶定到该基因的一个特定点，以研究它的功能。

Day不仅是对Fos ecRNA的机制研究感兴趣，而且他还想知道，ecRNAs一般是如何产生的。许多蛋白质编码基因是由RNA聚合酶II制造的，但不是ecRNAs。同时，研究人员也想知道，一个ecRNAs分子（其中包含茎环的结构）的形状，是否以及如何与其功能相关。

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1、核糖核酸（英语：Ribonucleic acid），简称RNA，是一类由核糖核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键聚合而成的线性大分子。

自然界中的RNA通常是单链的，且RNA中最基本的四种碱基为A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶），相对的，与RNA同为核酸的DNA通常是双链分子，且含有的含氮碱基为A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）四种。

2、核糖体RNA（ribosomal?RNA,?rRNA）是生物细胞中主要的核糖核酸之一，是一种具有催化能力的核糖酶，但其单独存在时不能如其他核糖核酸那样发挥作用，仅在与多种核糖体蛋白质共同构成核糖体（一种无膜细胞器）后才能执行其功能。

rRNA在翻译过程中作为肽酰转移酶催化多肽（包括蛋白质）中氨基酸之间肽键的形成。rRNA是单链RNA，但通过折叠形成了广泛的双链区域。

扩展资料：

RNA的分子结构与DNA非常相似，但是，两者有以下三个主要不同点：

1、与通常是双链的DNA不同，RNA通常是单链的，而且长度一般比DNA短得多。不过，单链RNA可以通过折叠形成双链接构（这样的双链接构亦被称为“茎”），tRNA中即有这样的结构。

2、DNA中的戊糖为脱氧核糖，而RNA中的戊糖为核糖，其区别在于，脱氧核糖的2位碳上连接的是氢原子，而核糖的2位碳上连接的是羟基）。2位碳上的羟基降低了RNA的稳定性，因为它使得RNA更易被水解。

3、在DNA中，与腺嘌呤（A）互补的含氮碱基是胸腺嘧啶（T），而在RNA中，与腺嘌呤（A）互补的含氮碱基是尿嘧啶（U），它比胸腺嘧啶少了一个甲基。

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