里程碑式的发现上海科学家破解核糖体RN

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中国科学院分子细胞卓越创新中心的陈玲玲研究组在长非编码RNA领域又有了重磅发现。3月9日凌晨，国际著名学术期刊《自然》杂志发表了该研究组关于核糖体RNA“超级工厂”运行新机制的论文。至此，回国近12年的陈玲玲，实现《自然》《科学》《细胞》发文大满贯。然而，在她看来，发论文并不是目的，把研究做完整才最重要。此次发表的成果就先后经历了几位博士生的接力奋斗，才最终成为审稿人眼中“里程碑式的发现”。核糖体RNA合成，“剪标”竟如此重要在高中教科书的插图上，细胞核只是细胞中黑乎乎的一团，其上的小黑点就是核仁。深入核仁内部，这种直径只有0.5-5微米的小球，其实是一座“超级工厂”。在这里，一个个被致密纤维组分（DFC）包裹着纤维中心（FC），形成诸多“小车间”，一条条长链状的新生核糖体RNA，就从这里生成。在蛋白质的协助下，这些新生的核糖体RNA被运入统一“包装站”——同一颗粒组分（GC）区域，完成核糖体组装。这一系列功能复杂而重要，一旦出现问题，重则生命夭折，轻则罹患各种罕见病，如脑白质病、鸟面综合征等。核仁如此重要，但这个“超级工厂”是如何将自己复杂的结构协同起来一起发挥作用，由内向外加工新生核糖体RNA和组装核糖体的呢？围绕这一科学问题，陈玲玲从研究组成立后不久，就开始了钻研与攻关。经过不懈努力，研究组发现，原来“小车间”外还被一层球状区域包裹着。这里被称为“致密纤维成分外侧区域（PDFC）”，是“小车间”的监测站——所有新生的核糖体长链通过这里的“质检”合格后，会被去除长链末端。“有点像‘剪标’，这一步对核糖体RNA的成熟、核糖体的组装都至关重要。”论文第一作者、陈玲玲研究组博士生单琳介绍，URB1蛋白是监测站上的“哨兵”，只有“剪标”的核糖体RNA才可放行，“如果URB1消失，未被‘剪标’的核糖体RNA涌入‘包装区’，就会引起一片混乱”。在动物实验中，缺失了URB1蛋白质的斑马鱼会产生头面部发育的畸形，无法成活。而URB1蛋白质缺失的小鼠胚胎则无法着床，引发早期死亡。无心插柳，在老领域中获得新发现作为哺乳动物细胞核中最大无膜聚集体，核仁的主要功能早在上世纪60年代就已被发现，主要的功能区域也早被解析，为何核仁内部蛋白质精确定位和功能的奥秘，一直未被解开？“当一个领域沿着既有轨道前行，外来介入往往会带来意外惊喜。”陈玲玲说，她的主要研究领域是长链非编码RNA，“核仁是这种分子的‘加工厂’，我们不得不弄清它的工作机制”。于是，在建立研究组不久，陈玲玲就在核仁研究中投入力量，十年间共有好几位学生不断努力着，先后在各类期刊上发表了多篇论文。年，以实习生身份刚进入实验室的单琳，接手了这一课题。当时，师兄邢宇航刚在《细胞》上发表了一篇论文，但研究仍“未完待续”。她的任务就是啃下两块“硬骨头”——上百个核仁蛋白质如何精准定位？这种精细分区定位的核仁蛋白质如何助力核糖体RNA辐射状加工转运？一上手就要克隆多个蛋白质，工作量着实惊人。不过，在导师陈玲玲的指导下，在许光和姚润文两位在核仁研究方面更有经验的师兄帮助下，单琳咬牙挺过了很多困难，包括毕业发论文的压力、掌控一个如此庞大的课题。最终，她完成了这项“将在未来有助于重新定义该领域”的工作。多扶持、少

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