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在人的基因组中,93%的区域会发生转录,而其中的80%不具有编码蛋白质的功能。这些不编码蛋白质的转录本可以从基因组中双向转录,其启动子比编码基因的启动子更保守,超过一半的原始转录产物仅存在于细胞核,提示它们可能在细胞核中起到重要的基因表达调控作用。随着测序技术的进步,越来越多的长非编码RNA和小非编码RNA被发现,这些ncRNA的表达显著改变了相应基因的转录活性。DNA的甲基化和羟甲基化修饰,以及组蛋白的修饰与基因的表达调控密切相关,而这些不同的修饰都是由一系列的蛋白复合体调控的,有研究表明很多染色质相关的蛋白复合体如PRC2(Polycomb Repressive Complex2)、MLL1(Myeloid/lymphoid or mixed-lineage leukemia)和非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)具有直接的相互作用。在这些染色质相关的复合体中,ncRNA可以通过靶向(guider)或支架(scaffold)作用来调控染色质相关蛋白复合体对染色质的修饰。染色质修饰相关的蛋白复合体中有哪些ncRNA? ncRNA是如何通过与染色质相关蛋白复合体之间密切协同来控制染色质的活性和转录呢?这些ncRNA在发育的不同阶段或不同的生理状态拥有什么样的时空表达模式?我们以染色质相关的蛋白复合体UHRF1(Ubiquitin-like, containing PHD and RING finger domains,1)为例,寻找与其相互作用的ncRNA,根据ncRNA共同特征,建立ncRNA作用网络,从另一个角度研究UHRF1功能和作用机制。实验结果显示UHRF1参与重复序列的调控以及RNA分子加工,我们还发现UHRF1结合了蛋白翻译中使用频率较高密码子的tRNA,表明UHRF1调控tRNA的转录活性和tRNA的基因进化。有意思的是我们发现XIST和MALAT1也存在于UHRF1复合体中,提示UHRF1与X染色体失活和肿瘤的转移调控有关。研究目的从染色质相关的蛋白复合体UHRF1中寻找ncRNA,并进一步研究这些ncRNA的功能和调控复合体的机制,也为探索UHRF1的功能提供新的视角。方法和结果1、应用tandem affinity purification的方法纯化转染了UHRF1的HEK293T细胞中形成的UHRF1复合体。2、从UHRF1复合体中提取RNA,分析这些RNA的特征,并结合UHRF1复合体中的DNA和蛋白质组分,推测这些RNA的可能功能。3、结合生物信息学分析,揭示UHRF1中ncRNA的调控网络。研究结论UHRF1复合体中蛋白质和RNA组分可以调控RNA加工,重复序列的染色质活性并通过结合XIST和MALAT1等非常重要的ncRNA参与X染色体的失活及肿瘤的转移调控。