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small rna修饰的分子机制

已有研究表明，small rna被不同化学基团所修饰，这些化学基团一方面能够调控small rna的活性，另一方面也可以赋予它们新的功能。已知这些rna修饰通过多种分子机制来发挥功能，如rna修饰可以改变mirna的靶向性或改变tsrna（trf&tirna）与rna结合蛋白的亲和力，进而发挥生物活性等。small rna修饰谱分析是表观转录组学研究的新前沿，具有重要的科学意义和临床价值。

small rna修饰导致重定向的靶基因抑制

mirna种子区(第2-8位碱基)的修饰可以改变mirna抑制的靶基因。例如，o8g修饰的mir-184会发生重定向，进而特异性的靶向到原本序列不匹配的bcl-xl和bcl-w，并抑制其翻译(图1)[1]。在另一个案例中，在使用肾上腺素能激动剂处理后，o8g修饰增多的mir-1重定向到一群在心肌肥大通路中起作用的新靶点[2]。事实上，在病理条件下，对mirnas的o8g修饰是一种普遍的表观转录机制，是ros微调基因表达的氧化还原信号通路的一部分[2, 3]。

图1、 o8g修饰的mir-184重定向到不匹配的bcl-xl和bcl-w mrna从而发挥靶向功能，抑制相应抗凋亡蛋白的翻译，从而导致心脏对心肌缺血/再灌注(i/r)损伤的敏感性增强。

带有修饰的small rna分子作为诱饵与rna结合蛋白（rbp）结合

修饰small rna可以诱捕rna结合蛋白(rbp)，从而抑制rbp与靶mrna的结合，通过这种修饰依赖的方式调控基因表达。例如，tsrna上的5 '端寡聚鸟嘌呤(tog)，在其8号位碱基处可以是未修饰的尿苷(u8)，或者是被pus7修饰的假尿苷(ψ8)。u8/ψ8状态决定了其与作为翻译起始因子的聚腺苷酸结合蛋白1 (pabpc1)的不同结合亲和力。ψ8-tog-5’tsrnas与pabpc1结合更紧密，将其从mrna上取代下来，从而抑制对应mrna的翻译，而u8-tog-5’ tsrnas则没有这种能力（图2）[4]。

图2、 8号位碱基带有ψ修饰的5'tog-tsrnas诱捕并使pabpc1从翻译起始复合物中脱离，从而抑制带帽mrna的翻译[4]。

参考文献：

[1] wang, j. x., et al. (2015) "oxidative modification of mir-184 enables it to target bcl-xl and bcl-w" mol cell 59(1):50-61 [pmid: 26028536]

[2] seok, h., et al. (2020) "position-specific oxidation of mir-1 encodes cardiac hypertrophy" nature 584(7820):279-285 [pmid: 32760005]

[3] seok, h., et al. (2016) "microrna target recognition: insights from transcriptome-wide non-canonical interactions" mol cells 39(5):375-81 [pmid: 27117456]

[4] guzzi, n., et al. (2018) "pseudouridylation of trna-derived fragments steers translational control in stem cells" cell 173(5):1204-1216 e26 [pmid: 29628141]

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