系統化分析RNA剪接與轉譯

後轉錄調節是提升基因表現的細膩度,使高等生物如人類高度複雜化的最重要因素。基因轉錄只是基因表現的第一步,DNA 被轉錄成 pre-mRNA 後,佔高達約九成的內含子(intron)序列需被移除,而剩餘的外顯子(exon)則需被正確的剪接起來,這個過程稱作 RNA 剪接。 這是一個具備驚人的精準度且需要高度調節的過程。RNA 剪接完成後會運送到細胞各處,在適當的時機轉譯成蛋白質。在這個過程中活性很高的RNA 必須被保護住以保持其序列的完整,且在接收到轉譯的指令之前抑制轉譯活性。 mRNA 的非轉譯區(untranslated region)帶有許多調節 RNA 穩定性與轉譯活性的資訊,蛋白質以及microRNA 可藉由辨認這些資訊來調控 RNA 的活性。

近年發現RNA 的調控不但豐富多元且是決定細胞命運的重要因子,許多疾病也被發現是因 RNA 調控失衡而導致。因此,我們發展高通量合成實驗的方法,可以同時檢測上萬種不同的基因序列對剪接的影響。 藉由新的 RNA 定序技術,並結合生物實驗及電腦演算法,系統化地分析內含子與非轉譯區的基因變異如何透過調控 RNA 的活性。我們透過大量的資料找到調控 RNA 命運的決定因素,了解人類天然的基因變異如何藉由影響剪接而導致疾病發生,有助於預測未知突變的影響,作為精準醫療的基礎。

figure photo

Lin, Chien-Ling