在真核细胞中，信使RNA（mRNA）分子通常在其5'末端包含7-甲基鸟苷酸（m7G）帽，其通过5'至5'三磷酸键连接。该帽保护mRNA免受5'至3'外切核酸酶的腐烂，并且在pre-mRNA剪接，多腺苷酸化，核转运的蛋白质时通过作为独特标记在基因表达的几乎所有方面起重要作用。

    之前认为原核生物的RNA缺乏5'端帽子结构。但在几年前，发现NAD+可与大肠杆菌中的部分RNA的5'末端共价连接，尽管这些NAD+帽的RNA（NAD-RNA）的功能未知。之前报道开发了称为NAD capture Seq的方法用于鉴定NAD-RNA。在该方法中，NAD-RNA中NAD的烟酰胺部分通过二磷酸腺苷（ADP）-核糖基环化酶（ADPRC）催化的反应被炔烃取代。之后通过叠氮化物-炔烃环加成反应与生物素叠氮化物反应。然后可以通过链霉抗生物素蛋白树脂捕获生物素化的RNA。富集的RNA可用于产生cDNA文库，用于使用第二代测序技术鉴定和定量NAD-RNA（见下图）。使用该方法，在大肠杆菌中发现了29种mRNA和15种非编码RNA（ncRNA）被NAD共价连接到5端帽子 。 此外，利用NAD capture Seq方法最近在酵母中鉴定至少20种NAD-RNA和哺乳动物中的更多的NAD-RNA。

图1. NAD tag Seq方法

在这两篇文章中，陈雪梅课题组通过NAD capture Seq的高通量方法在拟南芥中发现了大量都NAD-RNA（见下图）。此外，Yiji Xia课题组通过自己改进NAD capture Seq方法开发了新的NAD tagSeq的高通量方法（见上图）,发现了拟南芥中至少数千个基因产生NAD-RNA。因此，该结果充分说明了NAD-RNA在拟南芥中广泛存在。

   进一步分析发现，这些NAD-RNA转录本主要来自核和线粒体中的蛋白质编码基因，但不包括叶绿体基因组。研究表明，来自核基因的NAD-RNA转录物能被剪接，多腺苷酸化，并且优先与翻译活跃的多核糖体相关联，表明NAD-RNA转录物的表达量更高。

因此，两项研究表明NAD-与m7G一样，可以作为植物的功能性mRNA帽子，并证实了NAD-RNA广泛存在在拟南芥的细胞内。但是其具体的作用机制还有待研究。

论文连接：

https://www.pnas.org/content/early/2019/05/28/1903682116

https://www.pnas.org/content/early/2019/05/28/1903683116

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