新突破，四川大学宋旭发现长非编码RNA调节凋亡作用

来源：iNature

长非编码RNA(IncRNAs)参与细胞凋亡等多种生物学过程。IncRNA的功能与其在细胞内的定位密切相关。虽然许多INcRNA的调控潜力已经在特定的亚细胞位置被揭示出来，但是在不同的细胞间隔中独立地分布IncRNA的生物学意义仍然很大程度上还没有被探索。2019年5月14号，四川大学生命科学院宋旭研究团队等人在PLOS Genetics上在线发表了题为A long noncoding RNA distributed in both nucleus and cytoplasm operates in the PYCARD-regulated apoptosis by coordinating the epigenetic and translational regulation的研究论文。该研究鉴定了PYCARD促进凋亡基因PYCARD的反义IncRNA，命名为PYCARD-AS1，它具有核和细胞质的双重分布，是PYCARD沉默乳腺癌细胞所必需的。

绝大多数哺乳动物基因组是普遍转录的，产生了数以万计的非编码转录本，特别是长非编码RNA(IncRNAs)。IncRNA参与了细胞的分化、凋亡和增殖等多种生物学过程，其中大多数参与了基因表达的调控。与蛋白质合成必须定位于细胞质的mRNA不同，IncRNAs表现出不同的亚细胞分布模式，从主要的核病灶到几乎完全的细胞质定位，并在其特定的作用部位发挥明显的调节作用。因此，IncRNAs的亚细胞定位对其生物学功能至关重要。

许多研究都暗示了lncRNAs在特定的亚细胞位置的调控潜力。由它们所在的作用部位决定，lncRNAs可能在相邻基因上起作用，也可能在反式作用下调节细胞核或细胞质中远距离定位的基因或分子靶点。另外，相关研究表明，几种核IncRNAs通过固定PSF蛋白抑制原癌基因转录的活性来推动肿瘤的发生，并揭示了定位在细胞质中的OCC-1转录物通过调节Hur蛋白的稳定性而抑制细胞周期的转变。目前对lncRNAs的研究极大地提高了我们对其生理和病理作用的认识。然而，很大比例的lncRNA被揭示为一个离散的亚细胞分布，在不同的细胞间隔中独立地分布lncRNA的生物学意义仍然很大程度上还没有被探索。

PYCARD-AS1介导的PYCARD调控模型

在此，研究人员鉴定了PYCARD促进凋亡基因PYCARD的反义IncRNA，命名为PYCARD-AS1，它具有核和细胞质的双重分布，是PYCARD沉默乳腺癌细胞所必需的。PYCARD调控的凋亡受PYCARD-AS1调控，PYCARD-AS1以PYCARD-依赖性的方式调控细胞凋亡，提示PYCARD-AS1是PYCARD-AS1的关键下游靶点。同时，PYCARD-AS1可以定位到PYCARD启动子上，在那里通过引入染色质抑制蛋白DNMT 1和G9a来促进DNA甲基化和H3K9me2修饰。

另外，PYCARD-AS1和PYCARD mRNA可以通过50个重叠区相互作用，从而抑制细胞质中核糖体的组装，促进PYCARD的翻译。本研究揭示了一种机制，使lncRNA在不同的细胞间隔中工作，在表观遗传学和翻译水平上调节促凋亡基因PYCARD，促进PYCARD调控的凋亡，同时也为分散分布的lncRNAs在不同生物学过程中的作用提供了新的线索。

原文链接：https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1008144