RNA加工与RNA世界

基因组的普遍转录(pervasive transcription)

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当人类基因组第一次被读出时,人们预期的是一幅整洁的图景:基因是意义的孤岛,散布在一片沉默的垃圾DNA之海中,而只有那些基因才会被转录成RNA。后来生物学家去看细胞实际造出的全部RNA,这幅图景便土崩瓦解了。被抄成RNA的基因组比任何人预想的都要多得多——按某些标准衡量,是其中的大部分。这就是普遍转录。

具体来说,蛋白质编码基因——长久以来我们以为是基因组里唯一在工作的那部分——只占很小一片,约为人类DNA的百分之一到百分之二。然而基因组中相当大的一部分会在某个时间或地点以RNA的形式出现:长非编码RNA、微小RNA前体、从基因对侧链读出的反义转录本、来自古老转座子的RNA,以及许多短小而不知名的转录本。细胞并不是只转录几个整洁的基因、对其余视而不见;它在读取自己DNA的大片区域,两条链都读,产出一群熙熙攘攘、五花八门的RNA,称为转录组。

这究竟意味着什么,确实存在争论,而在这里诚实很重要。一方面,它推翻了非编码DNA是累赘这一旧假设:我们如今知道其中藏着重要的调控RNA和元件。另一方面,这些转录中有一些很可能是生物学噪声——渗漏式的、低水平的、毫无功能的抄录。最诚实的总结,正是这个领域已经达成的那一句:基因组被普遍转录,RNA远不只是一介信使,而是其自身意义上的调控者和催化剂,然而并非每一条转录本都有意义,把有功能的与偶然的分拣开来,是现代基因组学的核心任务之一。

对转录组的大规模普查发现,人类基因组中的大部分都在某个时刻被抄成过RNA,尽管蛋白质编码的外显子只占DNA的约百分之一到百分之二——所以细胞造出的大多数RNA并不编码任何蛋白质。

被转录成RNA的基因组远多于编码蛋白质的部分——大多数RNA是非编码的。

普遍转录并不意味着那些RNA全都有功能——这是该领域时刻警惕的一种夸大。诚实的立场是:许多非编码RNA确有功能,也有许多仍未被证实;转录之繁多是一个起点问题,而非答案。

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