RNA加工與RNA世界

基因組的普遍轉錄(pervasive transcription)

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當人類基因組第一次被讀出時,人們預期的是一幅整潔的圖景:基因是意義的孤島,散佈在一片沉默的垃圾DNA之海中,而只有那些基因才會被轉錄成RNA。後來生物學家去看細胞實際造出的全部RNA,這幅圖景便土崩瓦解了。被抄成RNA的基因組比任何人預想的都要多得多——按某些標準衡量,是其中的大部分。這就是普遍轉錄。

具體來說,蛋白質編碼基因——長久以來我們以為是基因組裡唯一在工作的那部分——只佔很小一片,約為人類DNA的百分之一到百分之二。然而基因組中相當大的一部分會在某個時間或地點以RNA的形式出現:長非編碼RNA、微小RNA前體、從基因對側鏈讀出的反義轉錄本、來自古老轉座子的RNA,以及許多短小而不知名的轉錄本。細胞並不是只轉錄幾個整潔的基因、對其餘視而不見;它在讀取自己DNA的大片區域,兩條鏈都讀,產出一群熙熙攘攘、五花八門的RNA,稱為轉錄組。

這究竟意味著什麼,確實存在爭論,而在這裡誠實很重要。一方面,它推翻了非編碼DNA是累贅這一舊假設:我們如今知道其中藏著重要的調控RNA和元件。另一方面,這些轉錄中有一些很可能是生物學噪聲——滲漏式的、低水平的、毫無功能的抄錄。最誠實的總結,正是這個領域已經達成的那一句:基因組被普遍轉錄,RNA遠不只是一介信使,而是其自身意義上的調控者和催化劑,然而並非每一條轉錄本都有意義,把有功能的與偶然的分揀開來,是現代基因組學的核心任務之一。

對轉錄組的大規模普查發現,人類基因組中的大部分都在某個時刻被抄成過RNA,儘管蛋白質編碼的外顯子只佔DNA的約百分之一到百分之二——所以細胞造出的大多數RNA並不編碼任何蛋白質。

被轉錄成RNA的基因組遠多於編碼蛋白質的部分——大多數RNA是非編碼的。

普遍轉錄並不意味著那些RNA全都有功能——這是該領域時刻警惕的一種誇大。誠實的立場是:許多非編碼RNA確有功能,也有許多仍未被證實;轉錄之繁多是一個起點問題,而非答案。

又稱
genome-wide transcriptionthe transcriptome普遍转录全基因组转录