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RNA研究技术新时代

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admin 发表于 2022-1-5 11:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
admin
2022-1-5 11:02 130 0 看全部
RNA研究技术新时代
杨运桂1*,刘默芳2*
(1 中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心),北京 100101;
2 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心,上海 200031)

  RNA 是既可携带遗传信息又可发挥催化功能的生物大分子,被认为是生命起源的最初分子形式。从病毒颗粒到各种动植物细胞,形态、功能和大小各异的RNA 分子均在复制、转录以及翻译等遗传信息表达的过程中发挥不可或缺的调控作用,构成了生命活动的物质基础。近十年来,海量非编码RNA 的发现、大量RNA 化学修饰的鉴定,为我们揭示了一个异常复杂的“现代RNA 世界”,一系列新规律、新理论和新方法的涌现使得RNA 研究已然成为生命科学发展的最前沿。当前,发现新型非编码RNA,揭示各种非编码RNA 的生成、代谢、生理和病理调控功能,阐明RNA 修饰动态变化的作用机制,破译各种RNA 分子所携带的结构密码,并解析RNA 高级结构动态变化的功能性,已成为RNA 领域未来亟待解决的基本科学问题。
  RNA 研究是以技术创新为驱动的高速发展的现代生物学前沿领域。近十年,RNA 研究技术如火如荼地发展,推动了对RNA 相关分子机理和生物学功能的多维度、多方向的认识。例如,高通量测序、质谱分析和化学探针等方法在RNA 研究中的应用和革新,不断促进着RNA 相互作用鉴定、RNA 修饰检测、RNA 多维结构解析等技术的发展成熟,揭示了复杂的RNA 与DNA 及蛋白质之间的互作网络,解析了RNA 修饰和RNA 结构的时空动态分布和调控机制;分子标记和超高分辨率成像技术的发展,实现了细胞生命动态过程中RNA 的可视化,可无干扰地追踪RNA 的活动轨迹;单细胞RNA-seq 则提供了单细胞水平转录图景;生物计算和信息分析可以在海量的生物数据中系统地、大规模地剖析RNA 特征,并对其结构和功能进行预测。这些RNA 研究新技术的应用促进了对生命规则的整体理解和认识。
  为了推进科研工作者对近年蓬勃发展的RNA领域的了解,以及对日新月异的RNA 研究技术与手段的掌握和应用,《生命科学》组织了这期“RNA研究技术”专题,邀请了RNA 研究领域的一线科学家,针对在RNA 研究中必不可少的信息解析、结构解析、修饰检测、结合蛋白、影像解析、化学标记等相关技术的最新研究进展,进行了系统性总结和归纳。


杨运桂,博士,中国科学院北京基因组研究所( 国家生物信息中心) 研究员、副所长。获国家杰出青年科学基金(2016) 及谈家桢生命科学创新奖(2019),当选欧洲科学院外籍院士(2020)。主要研究RNA 表观遗传学功能与调控机制,参与发现了RNA 甲基化可逆性规律及其重要生理功能和病理效应,拓展了表观转录组学前沿领域。系列成果以《RNA 甲基化表观转录组学》( 杨运桂等著,浙江大学出版社) 入选“中国基础研究前沿”丛书。


刘默芳,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心( 原生物化学与细胞生物学研究所) PI、研究员。国家杰出青年科学基金获得者(2013),上海市优秀学术带头人(2016),科技部国家重点研发计划项目首席科学家(2017),入选“国家百千万人才工程”(2017) 和国家“万人计划”科技创新领军人才(2018) 等。长期致力于调控型RNA 的新功能机制研究,围绕精子发生、男性不育和肿瘤发生等开展系统研究,获得了一系列原创重大成果,发表学术论文70 多篇,其中以通讯和共同通讯作者在Cell、Nat Cell Biol、Cell Res、Mol Cell、Dev Cell、EMBO J等期刊发表论文30 篇;研究成果曾入选“中国生命科学十大进展”、“中国科学院科技创新亮点成果”等。这些原创性研究成果揭示了小分子非编码RNA 的生理和病理功能机制,可为男性不育症及肿瘤等疾病的诊治研究提供理论依据和相关基础。



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