2023年4月18日《Nuleic Acids Research》在线发表了武汉大学生命科学学院、泰康生命医学中心徐永镇，武汉大学生命科学学院樊玉杰团队的最新研究论文，题为“Sex-lethal regulates back-splicing and generation of the sex-differentially expressed circular RNAs”（SXL调控反向剪接和性别差异环状RNA的生成）。
RNA剪接通常发生在前体RNA中上游5'剪接位点与下游3'剪接位点之间，剔除内含子并获得外显子相连的线性mRNA。而反向剪接则发生在上游3'剪接位点与下游5'剪接位点之间，导致中间的外显子形成闭合的环状RNA（circRNA）。近年来发现在个体发育和疾病过程中，环状RNA能够执行多种重要的生物学功能。分子机制上环状RNA的产生受侧翼内含子的反向重复序列元件和RNA结合蛋白的调控。由于果蝇环状RNA的侧翼内含子中几乎没有长片段反向重复序列，其产生和调控机制知之甚少。另外，也不清楚果蝇中是否存在性别发育相关的环状RNA。 通过对多个雌雄成体样品和多种类型RNA文库的高通量测序，在两种性别中发现了数百个显著差异表达和差异反向剪接的环状RNA。随后经过多个RNA结合蛋白因子的逐一检测，发现只有位于性别决定通路最上游的关键基因Sex-lethal编码的SXL蛋白可以促进部分雌特异性环形RNA的反向剪接。为了深入研究其促进作用的分子机制，作者利用PAR-CLIP鉴定了SXL在果蝇全转录组范围内的RNA结合位点，并将这些结合位点与环状RNA相关区域进行关联分析，发现2,285个环形RNA相关区域中含有SXL的结合位点。进一步的前体RNA底物和蛋白突变体等实验证明，SXL结合对于反向剪接的调控具有位置效应：结合在成环外显子中会抑制反向剪接，不利于环状RNA的生成；而结合在成环外显子的外侧则会促进反向剪接，有利于环状RNA的生成。SXL的RNA结合域突变体（SXLRRM）则丧失了这种调控功能。 这一研究发现了大量未被报道过的果蝇环状RNA和性别差异表达的环状RNA，揭示出性别决定关键因子SXL除了调控经典的线性可变剪接外，还通过结合在相关区域调控性别差异性环状RNA的反向剪接，并为进一步研究环状RNA的生物学功能奠定了基础。
这项研究主要由副研究员樊玉杰、博士生丁展、张宇等共同完成，徐永镇教授和樊玉杰副研究员为共同通讯作者，博士生岳佳乐、梁安民、黄琦伟、孟艳然也参与了部分工作。中科院生物物理所薛愿超课题组在高通量测序建库和PAR-CLIP给予了技术协助。该工作得到了国家自然基金委、科技部和湖北省创新群体项目资助。
全文链接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkad280/7127208?login=true
