在一項新的研究中，來自美國麻省總醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了之前被認為是非功能性的“垃圾”RNA分子的一種意想不到的作用：控制細胞對應激作出的反應。他們描述了之前已知抑制基因轉錄的兩個組分---B2 RNA和作為一種之前已知僅沉默基因的酶，EZH2---之間的一種高度特異性的相互作用實際上誘導小鼠細胞應激反應基因表達。相關研究結果發(fā)表在2016年12月15日那期Cell期刊上，論文標題為“Destabilization of B2 RNA by EZH2 Activates the Stress Response”。

論文通信作者、麻省總醫(yī)院分子生物學系Jeannie T. Lee博士說，“EZH2是一種被稱作多梳抑制復合物2（Polycomb Repressive Complex 2, PRC2）的結構的一部分，其中PRC2沉默靶基因。但是這個領域存在的一個大的悖論是EZH2在有活性的基因和沒有活性的基因中都可發(fā)現(xiàn)到。我們證實EZH2能夠在PRC2復合物外面發(fā)揮作用：通過另一種機制激活基因---在這項研究中是通過切割B2 RNA來實現(xiàn)的，這種切割隨后激活應激反應基因。”

僅不到2%的哺乳動物基因組編碼蛋白，而且多年來，人們曾認為非編碼性DNA是沒有用處的。盡管一些非編碼性DNA可轉錄為維持和調節(jié)細胞功能所需的RNA分子---比如tRNA和microRNA，但是認為大多數(shù)非編碼性RNA沒有功能的觀點持續(xù)存在。這對于長鏈非編碼RNA（lncRNA）而言尤為適用，而且更多的情形是非編碼性RNA是由“寄生性”逆轉錄轉座子（retrotransposon）---插入整個基因組中的重復性DNA序列---經(jīng)過轉錄而產(chǎn)生的。但是zui近在小鼠細胞中開展的研究已表明由B2逆轉錄轉座子經(jīng)過轉錄而產(chǎn)生的B2 RNA結合到應激基因上，抑制它們的轉錄。

Lee團隊成員之前的研究已發(fā)現(xiàn)9000多種細胞核轉錄本結合到EZH2上。它還提示著EZH2與一些重復性RNA---包括由逆轉錄轉座子經(jīng)過轉錄而產(chǎn)生的RNA---相互作用，但是在當時，B2 RNA和EZH2之間的結合是否真地存在仍是不清楚的。當前的這項研究旨在探究這種結合是否是真的和有功能性的。他們的實驗證實EZH2結合到B2 RNA上，而且當遭受熱應激時，還會切割這種RNA分子。切割B2 RNA---當未切割時結合到讓細胞避免遭受熱休克損傷的基因上，從而關閉這些基因---允許轉錄這些熱休克基因。

Lee說，“我們的發(fā)現(xiàn)提示著B2 RNA是一種關鍵的應激反應調節(jié)物，而且很可能在所有細胞類型中發(fā)揮著這樣的作用。我們和其他人是在小鼠體內研究B2細胞，但是這些同樣類型的短分散核元件（short interspersed nuclear element, SINE）也在人細胞中發(fā)現(xiàn)到，其中在人細胞中，它們存在相當大的不同。盡管人SINE是否具有類似的性質還仍然有待觀察，但是如果它們確實發(fā)揮這樣的作用，我也不會感到吃驚。”

進一步的研究將探究EZH2被招募到應激基因上的特異性機制和它如何切割B2 RNA分子。鑒于這些細胞應激反應抵抗一些重要的疾病，而且有時還在治療上加以誘導---比如，阻斷癌細胞增殖，因此加深對這種應激反應的理解可能對人類健康作出重要的貢獻。