Nature子刊發(fā)表華中科技大學(xué)教授研究成果

　　原標(biāo)題：Nature子刊發(fā)表我校教授研究成果

　　華中科技大學(xué)在職研究生頻道訊： 10月15日，Nature系列子刊《科學(xué)報告》(Scientific Reports)刊發(fā)了物理學(xué)院肖奕教授課題組在非編碼RNA三維空間結(jié)構(gòu)預(yù)測方面的研究成果，論文題目為《RNA三維空間結(jié)構(gòu)的快速和自動搭建》(Automated and fast building of three-dimensional RNA structures)。

　　RNA即核糖核酸，普遍存在于動物、植物、微生物及某些病毒和噬菌體內(nèi)，是遺傳信息的載體。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為RNA只是作為遺傳信息傳遞的載體和核糖體結(jié)構(gòu)的單元參與蛋白質(zhì)的生物合成。近年來越來越多的研究表明，還存在更大量的各種長度的其它類型的非編碼RNA(不編碼蛋白質(zhì)的RNA)，參與了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、轉(zhuǎn)錄啟動調(diào)節(jié)、細(xì)胞核內(nèi)外信號交流等各個層次的生理活動，而且與多種重大疾病的發(fā)生密切相關(guān)。例如小干擾RNA分子對基因沉默有顯著的作用，并有望在未來開發(fā)出治療疾病的新療法，該發(fā)現(xiàn)以及干擾機(jī)制的研究獲得了2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

　　深入認(rèn)識和理解非編碼RNA及其多樣性功能的關(guān)鍵，在于測定其三維空間結(jié)構(gòu)。由于非編碼RNA分子穩(wěn)定性較低，實(shí)驗(yàn)上測定其三維空間結(jié)構(gòu)要比測定蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)更加困難。為此，研究人員發(fā)展了一些用計算機(jī)來搭建或預(yù)測RNA分子三維空間結(jié)構(gòu)的方法。然而現(xiàn)有的計算方法僅僅對短的或者拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為簡單的RNA分子三維結(jié)構(gòu)的預(yù)測有較高的精度，對較大的RNA分子三維結(jié)構(gòu)的預(yù)測偏差比較大;并且這些方法大多都不是自動化的，需要人機(jī)互動進(jìn)行手動調(diào)整。因此，自動化高精度地預(yù)測非編碼RNA分子的三維空間結(jié)構(gòu)仍然是一個挑戰(zhàn)。

　　肖奕教授課題組根據(jù)非編碼RNA三級結(jié)構(gòu)的特征及原理，提出了一套基于RNA序列和二級結(jié)構(gòu)(堿基配對)信息快速、自動搭建RNA三維空間結(jié)構(gòu)的方法——3dRNA。該方法基于RNA的二級結(jié)構(gòu)很大程度約束了其三維空間結(jié)構(gòu)的實(shí)事， 由基本結(jié)構(gòu)單元逐層次搭建RNA三維空間結(jié)構(gòu)。首先將RNA結(jié)構(gòu)拆分成二級結(jié)構(gòu)單元(發(fā)卡、雙螺旋、多分支環(huán)和假結(jié)結(jié)構(gòu))，并進(jìn)一步將二級結(jié)構(gòu)單元拆分為基本結(jié)構(gòu)單元(堿基配對、發(fā)卡環(huán)、內(nèi)環(huán)、突環(huán)和假結(jié)環(huán)等)，然后從實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)中選取基本結(jié)構(gòu)單元的三維結(jié)構(gòu)模板組裝成二級結(jié)構(gòu)單元，再將二級結(jié)構(gòu)單元組裝成完整的RNA三維空間結(jié)構(gòu)。該方法具有速度快、自動化和準(zhǔn)確性較高等特征，為認(rèn)識和理解非編碼RNA的多樣性功能提供了幫助。

　　肖奕教授課題組的2008級博士生趙蘊(yùn)杰和2009級博士生黃陽玉為該研究工作的主要參與者，另有一名博士生和兩名碩士生參與了部分工作。其中趙蘊(yùn)杰已于今年上半年畢業(yè)，上述研究成果是其博士學(xué)位論文的主要內(nèi)容。

　　《科學(xué)報告》(Scientific Reports)是Nature 出版集團(tuán)于2011年新創(chuàng)刊的綜合性網(wǎng)絡(luò)期刊，目前被PubMed和SCI收錄，涉及的研究領(lǐng)域覆蓋自然科學(xué)各個學(xué)科。

　　轉(zhuǎn)載于華中科技大學(xué)新聞網(wǎng)

　　—中國在職研究生招生信息網(wǎng)