鉴定了拟南芥中的 m6A 去甲基酶 ALKBH10B ，发现 ALKBH10B 缺失会导致拟南芥显著的晚花表型， ALKBH10B 通过影响 FT ， SPL3 和 SPL9 的甲基化水平调控拟南芥的成花诱导。不同的识别蛋白通过对 m6A 的结合，对 mRNA 的加工代谢产生不同的调控作用， 进而 影响细胞不同的生理功能。通过开发甲醛交联- 免疫共沉淀(Formaldehyde-crosslinking and immunoprecipitation, FA-CLIP) 技术，鉴定出全转录组水平的ECT2-mRNA 相互作用位点，揭示ECT2 主要结合mRNA 的 3' 非翻译区(3'UTR), 并且倾向于结合保守序列 URUAY (R=G>A, Y=U>A,  其中 UGUAY 序列 占 90% 以上 ) 。使用植物细胞核裂解液进行的体外酶活实验和凝胶迁移实验（ EMSA ）证明 UGUA 序列为 植物特有的m6A 保守序列，且UGUm6A 可以被ECT2 高特异性识别。亚细胞定位实验表明ECT2 蛋白分布于细胞核和细胞质，结合高通量测序数据分析，推测ECT2 具有双重功能，ECT2 可能在细胞核中通过结合甲基化的UGUA 调控pre-mRNA 的 3'UTR 加工，在细胞质中ECT2 促进mRNA 的稳定性。进一步机理研究发现影响表皮毛发育的三个基因ITB1, TTG1 及DIS2 的转录本可以被m6A 修饰且被ECT2 结合，在 ECT2 的T-DNA 插入突变体中，ITB1, TTG1 及DIS2 的mRNA 稳定性降低，mRNA 表达量水平降低，继而导致 ect2 突变体中表皮毛分叉数增多。

内含子是基因中不具有编码作用的片段，它会被转录到前体RNA中，但在mRNA加工过程中被剪切掉，而内含子剪切是真核生物mRNA成熟的关键步骤。在酵母中，当RNA聚合酶II(Pol-II)转录到内含子下游45nt时已经有一半的内含子完成了剪切。但高等真核生物，尤其植物中RNA共转录剪切速率，剪切状态和其他RNA加工过程之间的关系又是什么样的呢？为解答这一疑惑，翟继先课题组开展了系列研究分析。

真核生物中，mRNA的降解对于mRNA的数量和质量调控都发挥关键的作用。成熟的mRNA在细胞中作为模板指导蛋白质的合成，而参与蛋白质翻译的mRNA的数量受到精确调控。这一过程不仅取决于基因的转录水平，也决定于mRNA的降解速率。mRNA 降解主要包括多聚腺苷酸尾（polyA tail）的去除，脱帽（decapping）和核酸酶（ribonuclease）的消化。新近的研究表明，植物细胞中mRNA也可以在蛋白翻译进行的同时被核酸酶消化，即mRNA逐步退出蛋白翻译过程与其降解是偶联的过程。为保证蛋白翻译的准确性，植物细胞主要通过依赖翻译的mRNA质量监控机制进行缺陷mRNA的分选及清除，从而实现mRNA质量的调控。这些mRNA质量监控机制同时也可以作为一种基因表达调控方式精细调节植物生长发育及环境适应性。在有缺陷的mRNA不能被核酸酶及时清除时，植物启动依赖小RNA的转录后基因沉默途径（PTGS, posttranscriptional gene silencing）加以剪切使其丧失功能。转录后基因沉默作为一种防御手段清除过量产生的异常mRNA尤其是外源基因表达的mRNA，同时mRNA降解途径确保转录后基因沉默极少作用于内源编码基因。该综述对上述过程的分子机制及其在植物中的生物学功能进行梳理论述，并展望植物领域关于mRNA动态降解以及mRNA的数量和质量监控机制有待研究的问题。

开发了一个高效的捕获RNA结合蛋白双链RNA底物的建库测序技术（irCLASH）以及后续的一整套生物信息学分析方法；首次在转录组水平上系统地绘制了人类ADAR蛋白的内源双链RNA底物图谱；揭示了决定ADAR结合效率和编辑效率的底物特征和ADAR结合长双链RNA的体内模型。       该研究利用irCLASH技术系统构建和分析了人类ADAR1、ADAR2及ADAR3的双链RNA底物图谱，发现与之前根据计算推导的研究设想不同，ADAR具有大量的、长距离的双链RNA底物。该研究发现不完全互补配对的底物与ADAR蛋白也有很好的亲和度，特别是ADAR2家族成员。研究还进一步揭示了决定ADAR结合效率和编辑效率的底物特征。irCLASH测序技术及后续的整套生物信息学分析方法的开发为研究双链RNA结合蛋白的内源底物提供了新的工具。同时，该研究揭示的ADAR与底物相互作用及催化特性为研究人员开发高效的RNA编辑工具提供了资源宝库及改进方向。

利用A-to-I RNA编辑作为miRNA反义链表达的有利证据。通过靶向RNA测序技术，宋玉龙和李丽诗等利用A-to-I RNA编辑推导链表达的方向，揭示了miRNA基因座反义RNA的广泛表达和编辑现象。宋玉龙和李丽诗等发现miRNA和其反义RNA形成了一个相互调控的网络：miRNA可以下调其反义RNA的表达水平；反义RNA在转录水平和转录后水平调控miRNA的表达和加工。此外，A-to-I RNA编辑可以稳定反义RNA的结构，避免其被配对的miRNA所降解。这一研究揭示了前人所未知的miRNA反义链编辑现象的广泛性，为RNA编辑的研究开辟了新的研究方向。

   FTO对人体发育至关重要，FTO酶活功能的紊乱会影响发育和多种疾病的发生，包括肥胖和癌症等。N6-甲基腺嘌呤（m6A）作为mRNA上含量最为丰富的甲基化修饰，是首个被报道的FTO去甲基酶活生理底物。之后陆续报道FTO生理底物还包括mRNA上5’帽端后的N6，2'-O-二甲基化腺嘌呤（cap m6Am），snRNA的m6A和m6Am，tRNA的N1-甲基腺嘌呤（m1A），除此之外还有体外活性底物单链DNA上的N6-甲基脱氧腺嘌呤（6mA）和N3-甲基胸腺嘧啶（3mT）与单链RNA上的N3-甲基尿嘧啶（m3U）。FTO如何识别众多的核酸修饰碱基，是否有催化选择性，如何结合多种RNA，FTO为什么对cap m6Am的活性高于单链RNA上的m6A，及FTO为什么对单链RNA或DNA上的m1A没有活性却对tRNA或茎环结构上的m1A有活性？回答这些FTO的酶催化分子机制有待于蛋白-核酸复合物晶体结构的解析。然而FTO蛋白与核酸底物结合力太弱，致使获得FTO蛋白-核酸复合物晶体结构一直是该领域的挑战和难点。

研究开发了 “ 荧光团辅助的 RNA 邻近标记和测序技术 ” ，简称 “CAP-seq” 。   该方法通过可见光激发遗传靶向的光敏蛋白 miniSOG 产生活性氧， 介 导邻近 RNA 分子上的鸟嘌呤与具有生物正交功能把手的氨基探针进行共价交联，既而通过富集纯化与高通量测序检测，实现 miniSOG 定位的亚细胞区域内 转录 组的空间特异性标记与鉴定。 利用 CAP-seq ，他们系统研究了几个亚细胞区域的转录组，包括线粒体基质转录组 、 内质网表面 转录组 以及 线粒体外膜附近转录组。这些研究结果表明 CAP-seq 对 活细胞中开放区域的 RNA 标记具有良好的空间特异性和覆盖度 。 他们在线粒体外膜附近检测到 30 个编码氧化磷酸化途径相关蛋白的 RNA 和多达 55 个编码核糖体蛋白的 mRNA ，这一结果不仅支持了线粒体蛋白在线粒体外膜被翻译后直接转运进线粒体的模型，还暗示着线粒体功能可能与蛋白质的翻译调节有关。 CAP-seq 具有操作简单、空间选择性高、生物相容性好的特点，将成为一项适合于在多种生物系统中研究亚细胞 转录组 的新技术。

产品详细介绍   前言：植物病害是严重危害农业生产的自然灾害之一。根据联合国粮农组织估计，全世界的粮食和棉花生产因病害常年损失在10%以上。植物病害不仅可引起农作物产量的减少，而且在一定程度上还严重威胁到农产品的质量安全及其国际贸易。历史上有很多因植物病害的大面积爆发和流行给人类带来重大灾难的事件，著名的"爱尔兰大饥荒"，即1845年由于马铃薯晚疫病的严重流行危害而造成"饿殍遍地及流离失所"的重大案例。植物病虫害同样严重威胁人类宝贵的森林资源。林业病虫害被称为无烟的森林火灾,林业专家提醒林业有关部门和林农要加强虫情监测,早发现早防治,把病虫害对林木的危害程度降到最低,以确保森林植被的健康发展。   细菌、真菌和病毒是引起蔬菜、水果、小麦、玉米、水稻、大豆等农作物及林木，花卉等病害的主要原因。这些病害微生物一般通过茎、叶、根系、果实等侵染植物，大部分病害在染病初期虽能较易防治，但一般不易被人察觉，病害一旦发生，防治不仅困难而且效果较差，致使农作物减产，甚至绝收。如何在病害发病初期进行检测和及时防治，对防治病害的发生尤为重要。  3R Anyty研制开发的植物病虫害现场检测设备-----便携式显微镜，产品小巧便携、内置锂电可以突破传统光学显微镜使用空间局限性，在田间林场对病虫害现场检测、现场分析，确认病因，为病虫害防治赢得宝贵时间，将病虫害的危害程度降到最低！　　Anyty便携式显微镜3R-WM401PVTV/3R-WM601PCTV，独创显微镜及显示屏无线数据连接，无需任何电脑等辅助设备即可现场检测，显微镜观测的画面直接转化为数字信号，将各种植株上的病表，虫害，病菌,真菌,灰酶等病虫害直接在无线显示屏上成像，快速分析判断各种作物病虫害的种类，确诊病因,对症下药，还可以拍照、录像储存观测数据，为如何防治病虫害及科学用药提供了科学合理的理论依据.产品规格：　　●产品型号：3R-WM401PCTV　　●产品品牌：Anyty（艾尼提）　　●电脑操作系统：视窗XPSP2或Vista或WIN7以上　　●产品接口：USB2.0　　●光学芯片：CMOS35万象素　　●照片象素：720x480,640x480,320x240　　●颜色：24bitRGB　　●光学镜头：双轴27倍&100倍显微镜头　　●手动调焦范围：8毫米到300毫米　　●放大倍数：10倍到200倍　　●自动白平衡.　　●自动曝光　　●光源：内置8个可调暖白发光灯　　●有无偏光\滤光功能：无　　●电源：5V电脑USB电源　　●尺寸：13.5厘米(长)x3.6厘米(直径)　　●无线传输距离：不小于5米（无障碍）　　●锂电池特征：　　●完全充电时间：3小时左右，可持续工作时间：5小时左右,寿命：完全充放电500次。　　●无线功率：10mW　　●4个频道可供切换专用液晶TV显示屏：　　显示屏尺寸：3.5TFT-LCD　　解析度：960×240分辨率　　传输频率：2414MHz.2432MHz.2450MHz.2468MHz（兆赫）　　充电时间：3小时　　工作时间：2小时　　视频大小：2700字节/分钟　　外形尺寸：100×70×25毫米　　重量：140g

产品详细介绍 PlantScreen植物表型成像分析系统（植物自动传送版）   PlantScreen植物表型成像系统由捷克PSI公司研制生产，整合了LED植物智能培养、自动化控制系统、叶绿素荧光成像测量分析、植物热成像分析、植物近红外成像分析、植物高光谱分析、自动条码识别管理、RGB真彩3D成像、自动称重与浇灌系统等多项先进技术，以最优化的方式实现大量植物样品——从拟南芥、玉米到各种其它植物的全方位生理生态与形态结构成像分析，用于高通量植物表型成像分析测量、植物胁迫响应成像分析测量、植物生长分析测量、生态毒理学研究、性状识别及植物生理生态分析研究等。作为全球第一家研制生产植物叶绿素荧光成像系统的厂家，PSI公司在植物表型成像分析领域处于全球的技术前列，大面积叶绿素荧光成像分析功能使PlantScreen成为植物表型分析与功能成像分析的最为先进的仪器设备，使植物生长、胁迫响应等测量参数达100多个。 左图为整套PlantScreen系统，中图为成像室，右图为成像室中的玉米 PlantScreen系统包括如下成像分析功能：   1. 叶绿素荧光成像分析：单幅成像面积35x35cm，成像测量参数包括Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd等几十个叶绿素荧光参数 2. RGB成像分析：成像测量参数包括： 1) 叶面积（Leaf Area: Useful for monitoring growth rate） 2) 植物紧实度／紧密度（Solidity/Compactness. Ratio between the area covered by the plant’s convex hull and the area covered by the actual plant）   3) 叶片周长（Leaf Perimeter: Particularly useful for the basic leaf shape and width evaluation (combined with leaf area)） 4) 偏心率（Eccentricity: Plant shape estimation, scalar number, eccentricity of the ellipse with same second moments as the plant (0...circle, 1...line segment)） 5) 叶圆度（Roundness: Based on evaluating the ratio between leaf area and perimeter. Gives information about leaf roundness） 6) 叶宽指数（Medium Leaf Width Index: Leaf area proportional to the plant skeleton (i.e. reduction of the leaf to line segment)） 7) 叶片细长度SOL (Slenderness of Leaves) 8) 植物圆直径（Circle Diameter. Diameter of a circle with the same area as the plant） 9) 凸包面积（Convex Hull Area. Useful for compactness evaluation）   10) 植物质心（Centroid. Center of the plant mass position (particularly useful for the eccentricity evaluation)） 11) 节间距（Internodal Distances） 12) 生长高度（Growth Height） 13) 植物三维最大高度和宽度（Maximum Height and Width of Plant in 3 Dimensions） 14) 相对生长速率（Relative growth rate） 15) 叶倾角（Leaf Angle） 16) 节叶片数量（Leaf Number at Nodes） 17) 其它参数如用于植物适合度估算的颜色定量分级、绿度指数（Other parameters such as color segmentation for plant fitness evaluation, greening index and others） 3. 高光谱成像分析（选配），可成像并分析如下参数： 1) 归一化指数（Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)） 2) 简单比值指数（Simple Ratio Index, Equation: SR = RNIR / RRED） 3) 改进的叶绿素吸收反射指数（Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI1), ?Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]） 4) 最优化土壤调整植被指数（Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI)?, Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)） 5) 绿度指数（Greenness Index (G), Equation: G = R554 / R677） 6) 改进的叶绿素吸收反射指数（Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI), ?Equation: MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)） 7) 转换类胡罗卜素指数（Transformed CAR Index (TCARI)?, Equation: TSARI = 3 * [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550) * (R700/ R670)]） 8) 三角植被指数（Triangular Vegetation Index (TVI)?, ?Equation: TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]） 9) ZMI指数（Zarco-Tejada & Miller Index (ZMI), Equation: ZMI = R750 / R710） 10) 简单比值色素指数（Simple Ratio Pigment Index (SRPI), Equation: SRPI = R430 / R680） 11) 归一化脱镁作用指数（Normalized Phaeophytinization Index (NPQI), Equation: NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)） 12) 光化学植被反射指数（Photochemical Reflectance Index (PRI), Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)） 13) 归一化叶绿素指数（Normalized Pigment Chlorophyll Index (NPCI), NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)） 14) Carter指数（Carter Indices?, Equation: Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760） 15) Lichtenthaler指数（Lichtenthaler Indices?, Equation: Lic1 = (R790 - R680) / (R790 + R680); Lic2 = R440 / R690） 16) SIPI指数（Structure Intensive Pigment Index (SIPI), Equation: SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)） 17) Gitelson－Merzlyak指数（Gitelson and Merzlyak Indices?, ?Equation: GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700）   4. 热成像分析（选配）：用于成像分析植物在光辐射情况下的二维发热分布，良好的散热可以使植物耐受较长时间的高光辐射或低水条件（干旱） 5. 近红外成像分析（选配）：用于观测分析植物的水分状态及其在不同组织间的分布变异，处于良好浇灌状态的植物表现出对近红外光谱的高吸收性，而处于干旱状态的植物则表现出对近红外光谱的高反射性，通过分析软件可以监测分析从干旱胁迫到再浇灌过程中的整个过程动态及植物对干旱胁迫的响应和水分利用效率，并形成假彩图像，可以与植物的形态指数及叶绿素荧光指数进行相关分析研究。   系统配置与工作原理：   整套系统由自动化植物传送系统、光适应室、RGB成像、FluorCam叶绿素荧光成像、高光谱成像、植物热成像、植物近红外成像、自动浇灌施肥与称重系统、植物标识系统等组成，光适应室内的植物可由传送带传送到成像室进行成像分析等。   技术指标：   1. 自动装载与卸载植物样品，通过条形码或RFID标签识别跟踪样品 2. 光适应室：用于光照适应或植物培养，LED光源光照强度达1000μmol/m2.s，无热效应，强度0－100%可调，可通过实验程序预设光照周期变化，可选配通用型或专用型如水稻生长观测室等，还可选配三维扫瞄成像分析功能（包括XYZ三维扫瞄成像系统和软件） 3. 标配托盘架30x30cm，用于安放盆栽植物或可以盛放多个小花盆的托盘 4. 自动传送系统由光适应室到成像室形成一个环形传送通道，传送带采用具变速器的三相异步马达，200-1000W，传送带宽320mm，负载力130kg，速度9m/min 5. 移动控制系统中央处理单元：CJ2M-CPU33；数字I/O：最大2560点；PLC通讯：通过以太网100Mb/s高端PC；OMRON MECHATROLINK-II 最大16轴精确定位 6. 植物成像测量室：150cm(长)x150cm(宽)x220cm(高)，与环境光隔离（light-isolated），快速自动开启关闭门，开启关闭周期小于3秒，传送带入口具光幕传感系统、条码识别器和RFID读取器 7. RFID读取器辨识距离：2-20cm；通讯：RS485；条码识别器可读取1维、2维和QR码，具LED光源便于弱光下辨识，RS485通讯 8. F3EM2光幕系统，精确测量植物高度和宽度以便进入成像测量室后摄像头自动精确定位，测量范围150cm，分辨率5mm 9. 叶绿素荧光成像：包括光隔离成像室、自动开启与关闭门、传送带、PLC控制自动上下移动聚焦系统、4个LED光源板、8位绿波轮等，单幅成像面积35x35cm，测量光橙色620nm，橙色和白色双波长光化学光，饱和光闪为白色或蓝色 10. 自动灌溉与称重，可同时对5个植物种植盆进行浇灌和称重，精确度±1g；称重后精确浇灌，可通过实验程序（protocol）预设浇灌过程（regime）或干旱胁迫状态，还可选配营养供给系统随浇灌定量供给植物营养（如氮肥等）；称重前自动零校准，还可通过已知重量（如砝码）物品自动进行再校准；防护级别：IP66 11. 称重系统由4个称重单元组成，安全承载限：150% Ln；温度补偿：-10－40°C，标配测量范围7kg，可选配10kg、15kg或20kg 12. RGB成像：顶部和侧面三维成像（3个摄像头），每个摄像头各自拥有独立的控制面盘以设置曝光时间、增益、白平衡等，通过控制面盘的快照键可即时拍照并显示分辨率等信息，还可通过自动模式自动成像并存储至数据库，每次扫瞄成像时间小于10秒 13. RGB成像系统包括成像室（光隔离）、传送带及位置传感器、3个摄像头、光源及成像分析软件，标配成像范围150cm(长)x150cm(宽)x150cm(高)，LED冷白光源（不对植物产生热效应） 14. 标配USB以太网摄像头，有效像素4008x2672，像素大小9.0μm，比特分辨率12比特，光量子效率：蓝光峰值465nm，绿色峰值540nm，红色峰值610nm；28mm光学镜头，口径43.2mm，光圈范围2.8－F16 15. NIR近红外成像单元：可成像采集1450－1600nm水吸收波段，以反映植物水分状况，在供水充沛情况下表现出高NIR吸收值，干旱胁迫情况下则表现出高NIR反射，NIR假彩色成像可以通过软件反映和分析植物水分状况 16. 高光谱成像单元包括光隔离成像测量室、自动开启关闭门、传送带、PLC控制自动移动聚焦镜头包括SWIR和VNIR镜头、光源、成像分析系统等，VNIR镜头波段380nm－1000nm，光圈F/0.2，缝隙宽度25μm，缝隙长度18mm，帧速12－236 fps；SWIR镜头波段900－2500nm，光圈F/0.2，缝隙宽度25μm，缝隙长度18mm，帧速60或100 fps，视野150x100cm 17. 用户可通过实验程序选择SWIR成像、VNIR成像或两个镜头全波段成像，每个镜头成像时间分别为15秒 18. 热成像单元：分辨率640x480像素，温度范围20－120°C，灵敏度NETD<0.05°C@30°C/50mK，成像面积可达150x150cm 19. 可选配人工气候室，植物生长面积9.5m2，生长高度2.0m，温度稳定性±1°C，430nm－730nm白色和IR LED 光源，1000μmol/m2/s（距离植物100cm高度的光强）,可预设自动光照周期动态， 20. 系统控制与数据采集分析系统： Ø 用户友好的图形界面 Ø 用户定义、可编辑自动测量程序（protocols） Ø MySQL数据库管理系统，可以处理拥有上千万条记录的大型数据库，支持多种存储引擎，相关数据自动存储于数据库中的不同表中 Ø 植物编码注册功能：包括植物识别码、所在托盘的识别码等存储在数据库中，测量时自动提取自动读取条形码或RFID标签 Ø 触摸屏操作界面，在线显示植物托盘数量、光线强度、分析测量状态及结果等，轻松通过软件完全控制所有的机械部件和成像工作站 Ø 可用默认程序进行所有测量，也可通过开发工具创建自定义的工作过程，或者手动操作LED光源开启或关闭、RGB扫面成像、叶绿素荧光成像、称重及浇灌等 Ø 实验程序（Protocols）具备起始键、终止键、暂停键 Ø 可根据实验需求自动控制植物样品的移动和单一成像站的激活 Ø 可提供3个相机视角的RGB数字生长分析，包含阈值分析和颜色分析 Ø 对于叶绿素荧光成像图片，软件可批量进行淬灭参数分析，包含了在背景去除图像上用户感兴趣区域和像素值的平均。分析数据以原始图像和分析数据的形式存储在数据库中。 Ø 对FIR热成像图，16位图可直接导出到MATLAB或通过软件生成温度分布的假彩图像。   部分用户：   1. 国际水稻研究所（菲律宾）The International Rice Research Institute, Los Banos Philippines  2. 澳大利亚联邦科学与工业研究组织植物表型组学中心The CSIRO Plant Phenomics Center, Canberra, Australia  3. 澳大利亚国立大学The Australian National University, Canberra. Australia  4. 孟山都公司（美国）Monsanto Corporation, St. Louis, USA.  5. 杜邦先锋国际良种公司Pioneer-Dupont, Des Moines, Iowa  6. 巴斯夫公司Metanomics（柏林）Metanomics (BASF), Berlin, GDR  7. 巴斯夫公司CropDesign（比利时）CropDesign (BASF), Nevele, Belgium  8. 美国合成基因公司Synthetic Genomics, La Jolla, USA  9. Palacky 大学Palacky University Olomouc, Czech Republic 10. Masaryk 大学Masaryk University Brno, Czech Republic   产地：欧洲    

哺乳动物基因组的广泛转录产生了大量的非编码RNA，相比于细胞质定位的蛋白编码mRNA，这些非编码RNA如长链非编码RNA（lncRNA）、启动子和增强子关联的不稳定转录本（uaRNA、eRNA）等更倾向于结合染色质参与调控染色质结构、转录和RNA加工等过程。尽管零星报导少数RNA核滞留的现象，但为何大部分lncRNA会滞留于染色质上行使调控功能，仍是个不解之谜。上世纪80年代初，Joan Steitz通过系统性红斑狼疮患者血液抗体分离提取 U1,U2, U4, U5和U6小核糖核蛋白粒子（又称为 snRNP），揭示了它们参与RNA剪接的经典功能。近年来施一公团队系统报导了真核生物剪切体的原子结构和生化功能。然而，一直让人困惑的是，细胞内U1 snRNP的数量为什么比其它剪接相关snRNP高 2-5倍。虽然Gideon Dreyfuss和Phil Sharp等团队曾揭示U1 snRNP调控转录终止和方向的非经典功能，U1 snRNP在细胞中的丰富存在仍然是一个让人困惑的问题。为了探究lncRNA的染色质结合机制，研究者首先建立和运用一套新颖的mutREL-seq方法来高精度筛选调控RNA定位的关键序列，意外发现了U1 snRNP识别位点参与调控候选RNA的染色质滞留。相比于蛋白编码基因，lncRNA转录本含有更多的U1识别位点（同时也是潜在的5’剪接供体位点），而其基因组区域具有更少的3’剪接受体位点。并且U1 snRNP更高水平地结合在lncRNA上。随后，研究者分别使用antisense morpholino oligos（AMO）和auxin-induced degron（AID）诱导蛋白降解系统，来抑制U1 snRNA和核心蛋白组分SNRNP70的功能。研究者发现小鼠胚胎干细胞中近一半的lncRNA受U1 snRNP调控。另外，与转录调控元件关联的不稳定非编码转录本如uaRNA、eRNA等，它们的染色质结合在U1 snRNP抑制后也显著下降。研究者进一步证明了U1 snRNP直接调控成熟lncRNA与染色质的结合，而不是通过影响RNA合成、加工或降解过程的动态变化所产生的间接影响。机制上，研究者鉴定了U1 snRNP在染色质上的互作蛋白，发现U1 snRNP结合特定磷酸化状态的RNA转录聚合酶II（Pol II）。转录抑制明显降低了U1 snRNP及其所调控的非编码RNA与染色质的结合，表明U1 snRNP通过与磷酸化的Pol II互作来介导其互作RNA与染色质的结合。最后，研究者通过以lncRNA Malat1为例，进一步验证了U1 snRNP对其染色质结合的调控作用。去除SNRNP70后，绝大部分Malat1 “核斑”定位信号消失，并弥散在核质及细胞质中。同时，Malat1在活跃表达基因染色质区域的结合信号显著下降，表明U1 snRNP不仅可以将Malat1滞留在染色质上，同时也参与调控后者在染色质上的移动及其与靶基因的结合。综上，研究者提出如下模型（图1）：5’和3’剪接位点在lncRNA上的不对称分布，致使U1 snRNP持续结合在lncRNA转录本上，而不能通过RNA剪接过程释放，从而介导了lncRNA的染色质滞留。磷酸化Pol II进一步介导了lncRNA-U1 snRNP复合体在染色质上的移动（mobilization）。对于大多数低丰度、不稳定的lncRNA，它们只能靶向结合邻近的染色质区域（顺式cis作用）；而对于少数稳定和高丰度的lncRNA，如Malat1，U1 snRNP促进了其迁移和结合更多的靶基因区域（反式trans作用）。图1. U1 snRNP介导非编码RNA染色质结合的模式图。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2105-3