2019年3月18日，清华大学生命科学学院张强锋课题组和斯坦福大学howard chang实验室在《自然-结构和分子生物学》（nature structural & molecular biology）杂志上在线发表了题为《哺乳动物不同细胞组分rna结构图谱》（rna structure maps across mammalian cellular compartments）的研究论文。
rna结构是转录后调控的基础，对于rna的合成（即转录）、加工（包括剪切、修饰等）、转运、翻译和降解等过程都起着重要调控作用。2015年howard chang课题组在《自然》杂志发明的技术icshape可以高通量地获取整个转录组的rna结构。但是，之前的研究测得的是细胞内所有rna的平均结构，不能区分不同空间分布的细胞组分间rna结构的差异。
本研究通过整合亚细胞分离技术与高通量rna探测技术icshape，解析了来自于人类和老鼠的两个不同细胞系染色体上，细胞核内与细胞质内三个组分的rna结构。研究比较了不同亚细胞定位的rna结构，并建立了rna结构动态变化的位点图谱。通过关联研究，系统性分析了不同类型rna修饰对rna结构的影响，以及rna结构和不同rna结合蛋白（rbp）结合之间的相互关系。进一步，基于rna的结构变化，将rna的n6-甲基腺苷修饰（即m6a）的阅读器蛋白（reader）分成直接和间接阅读器（即结构阅读器）蛋白，以及阅读器和拮抗阅读蛋白。论文最后对新发现的m6a拮抗阅读蛋白lin28a进行了验证。
图1. 通过亚细胞分离获取不同细胞组分高精度的rna结构组
这项研究突出了rna结构的动态变化特性，及其在基因调控中的功能意义。并深入解析了rna结构动态变化的分子机制，特别是其与rna修饰、rbp结合之间的相互关系。
清华大学生命科学学院张强锋研究员和斯坦福大学howard chang教授为本文的共同通讯作者。清华大学生命科学学院博士生孙磊，斯坦福大学皮肤病学系博士后furqan fazal，清华大学生命科学学院博士生李盼为本文共同第一作者。其他作者包括清华大学生命科学学院唐磊，黄文泽，斯坦福大学james broughton, byron lee和eric kool。本研究获得国家自然科学基金委，清华-北大生命科学联合中心，清华大学结构生物学高精尖中心等基金，以及美国国立卫生研究院、霍华德·休斯医学研究所、arnold o. beckman博后基金等资金资助。
论文链接
