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2017年7月20日的《Molecular Cell》杂志发表李响、刘楚霄和Xue Wei为并列第一作者的研究论文“Coordinated circRNA Biogenesis and Function with NF90/NF110 in Viral Infection”。研究人员通过全基因组siRNA筛选和circRNA报告基因来鉴定参与circRNA形成的调控因子。结果发现,病毒感染后,circRNA的形成和功能受到含有免疫因子NF90/NF110的双链RNA结合结构域的调控。
以下是《Molecular Cell》杂志在Meet the Author版块采访这三位第一作者的记录:

你们来自哪里?
李响:我出生在湖南岳阳。本科毕业于湖南师范大学。现在我是中科院上海生化与细胞生物学研究所(SIBCB)的三年级研究生,我的导师是陈玲玲教授。
楚霄:我在甘肃兰州长大,兰州是中国西北一个美丽的城市,以牛肉面最为出名。本科毕业于厦门大学,之后我进入中科院SIBCB陈玲玲教授实验室攻读博士学位。
薛尉:我出生于历史文化名城江苏扬州。硕士毕业于上海海洋大学计算生物学专业。2013年,我加入了中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所(PICB,MPG-CAS)杨力教授实验室,作为一名Research Associate。

什么促使你想要成为一名科学家?
楚霄:小时候,我喜欢读侦探小说,在我看来,科学家就是科学难题和谜团的侦探。
薛尉:我喜欢计算机。对我来说,利用计算方法来破译生命科学的奥秘是个很大的挑战。

有没有特定的老师或导师在科研道路上引导着你?他们指导的特别之处是什么,或者说他们是如何帮助你的?
楚霄:我父亲是一位生物学家,他是第一个启发我欣赏生物学美妙的人。我的导师陈玲玲教授总是富有激情和热情地工作,她为如何成为一名科学家树立了另一个榜样。
薛尉:我的导师杨力教授对科研的热情和独特的见解启发并激励我去解决RNA世界中的科学问题。

当你不在实验室时,喜欢做什么?为什么?
李响:我喜欢徒步和跑步,这样可以让我放松和充电。
楚霄:我喜欢花时间去运动或者和朋友交谈,有时候会读一些侦探书籍。
薛尉:我喜欢打篮球,观看NBA比赛。另一个爱好是做饭,这让我的家人和朋友感到很高兴。家庭对我很重要,下班后我喜欢和家人在一起。

你最喜欢的书、电影、音乐或食物是什么?
楚霄:夏洛克·福尔摩斯(Sherlock Holmes)系列是我最喜欢的书,特别是巴斯克维尔猎犬(The Hound of the Baskervilles)的故事。
薛尉:我喜欢的书籍类型很多,包括传记、历史等等。永恒的时刻(EternalMoment)是我最喜欢的电影;这是我和妻子一起看的第一部电影。中国菜总是让我很着迷。

你有座右铭或者最喜欢的名言吗?是什么?
李响:“如果一件事值得去做,那么就值得把它做好。”
楚霄:“自强不息,止于至善”是厦门大学的校训。
薛尉:“书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。”

你认为完美的幸福是什么?
李响:给你周围的人带来幸福。
楚霄:我觉得享受解开谜团的过程是完美的幸福。
薛尉:心中充满爱来享受生活。为家庭、为人类、为世界做一些有意义的事情。

你们为什么做这项工作?(吸引你们进行此项工作的是什么?)
李响:三年前加入陈老师实验室时,不同实验室的研究者已发现数千个环状RNA(circRNA)(由反向剪接产生),也包括我们实验室。尽管它们具有相同的顺式元件,但在不同的细胞系和组织中,相同基因位点的circRNA表达水平是不同的,暗示其他因子可能参与了circRNA的表达调控。所以,我决定筛选可以调控circRNA形成的因子。我们认为发现这些调节因子有助于揭示circRNA的功能。
楚霄:基于李响的全基因组siRNA筛选报告系统的引人注目的结果,我开始加入到这个项目。之后,我们合作良好,并完成了该项目。
薛尉:从转录组水平解释复杂的RNA调控是杨老师实验室的一个主要研究方向。加入他的实验室后,我使用RNA测序数据来注释和表征circRNA。通过与陈老师实验室合作,我的研究重点是开发一系列有效和高效的circRNA分析方法。

你遇到过特别的困难吗?是怎么克服的?
李响:建立一个高效的circRNA筛选报告系统花费了我相当一段时间。首先,由于隐蔽的选择性剪接原因,在报告载体中获得反向剪接的circmCherry的正确序列并不像预期那么容易。所以我不得不尝试mCherry序列的许多不同种组合。其次,我也尝试在载体中替换不同的IRES序列和反向剪接位点来使mCherry蛋白达到最高表达水平,以获得可靠的全基因组筛选结果。最后,鉴于circRNA是高度稳定的,并且在稳态水平上检测其表达主要是基于其积累水平,我还用Dox诱导型启动子取代了组成型启动子,这使得我们可在Dox诱导24小时内检测影响circmCherry“新生”水平的因子。
通过以上这些工作和全基因组筛选人所有的靶基因,我们获得了一系列可调控circRNA生物发生的潜在蛋白质。事实上,我们鉴定的几个蛋白质已被报道在circRNA生物发生和功能中起着重要调控作用。例如,在这篇论文中,我们揭示了NF90/NF110在病毒感染的circRNA的形成和功能中的协同作用:我们筛选中的一个,hnRNP L,其他实验室发现其在前列腺癌中异常表达,而且可以调控circRNA的生物发生;我们筛选中的另一个,FUS,最近另外一个实验室报道其可影响鼠胚胎干细胞来源的运动神经元中的circRNA的表达。所有这些近期发现均支持了我们的筛选结果,我们很高兴看到这些结果。
楚霄:我遇到了一些关于iCLIP实验中cDNA文库构建效率的问题。仔细一步一步地解决问题,最终我获得了Flag-NF90的高质量的iCLIP文库。尽管这些只是技术问题,但是iCLIP检测是体内证明NF90-结合位点的关键实验之一。作为研究生,我很高兴自己可以解决处理好这些问题,并与我的实验伙伴讨论交流。

你最激动的时刻是什么时候?
所有人:在这项工作过程中,我们有许多激动人心的时刻,下面是几个例子。
薛尉和楚霄:当我们分析Flag-NF90 iCLIP-seq结果时,在circRNA-flanking内含子序列中检测到一个富含A或富含U的基序作为Flag-NF90iCLIP-seq的结合位点。大部分这些序列位于Alus,并且可以形成RNA对,环绕构成circRNA的外显子。我们非常兴奋,因为这些分析结果与我们的实验获得的结果是一致的。
李响楚霄:实验结果证明NF90/NF110可以从circRNP复合体中释放出来,并与病毒mRNA结合,作为抗病毒免疫应答功能的一部分。当获得这些实验结果时,我们也很有动力。为了说明这个关键点,我们之间确实进行了多次讨论,并且也与陈老师进行了多次讨论,这促使我们开发了许多新的检测方法,如本论文的图4-6所示。我们仍然记得一个快乐的时刻,是在2017年春节之后,当我们确认过表达不同的circRNA可以竞争NF90/NF110与病毒mRNA的结合并且促进病毒复制。

你的论文接受后,你是如何庆祝的?
全部:我们实验室的所有人在论文接受当天一起出去聚餐,我们也在一些社交媒体上(如微信)分享了这个好消息。

关于这篇论文和你的研究工作,有没有人是值得特别提及或感谢的?为什么?
全体:我们要感谢导师陈玲玲教授和杨力教授为我们提供了非常棒的实验室条件,以供我们专心做科研。

在你看来,这个领域最紧迫的问题是什么?
全部:circRNA研究正在迅速发展,关于circRNA的生物发生和功能研究的许多问题仍有待解决。例如,circRNA的表达如何调节?circRNA如何降解?功能上,circRNA是如何参与免疫的?circRNA在不同的细胞和生物学背景中有什么作用?回答这些问题将有助于充分了解这些circRNA在细胞中的作用。

"We still remember one truly joyful moment, right after the 2017 Chinese New Year, when we confirmed that overexpression of different circRNAs could compete for NF90/NF110 binding with viral mRNAs and facilitate viral replication."

来源:BioPool 生物池

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