4月主題介紹 - RNA biology - The Investigator Taiwan

　　對於學習生物領域的人們而言，分子生物學的中心法則 (Central dogma) 想必是大家都耳熟能詳的概念，其中被視為生物藍圖和作用者的 DNA 與蛋白質，在過去最受到科學家們的關注，也有了許多重大的研究突破與相關的臨床應用產出。而在過去僅被視為配角的 RNA，直到近期有了更多的研究發現，才讓科學家們發現 RNA 在許多生理作用中的重要性。

　　除了原先所認為是協助 DNA 訊息傳遞的 messenger RNA (mRNA) 之外，RNA 的許多種類面向更是令人驚嘆於此一物質的多元面貌：諸如攜帶胺基酸進入核醣體的 transfer RNA (tRNA)，或是作為核糖核酸酵素 (ribozyme) 一員，參與於核醣體轉譯生成蛋白質作用中的 ribosomal RNA (rRNA)；而同時也就不得不提到近年因著 microbiome 分析而火紅起來的 16S rRNA，其為組成原核生物核醣體 30S 亞基的組成部分，對 tRNA 及 mRNA 的結合以及轉譯有相當程度的影響。

　　除此之外，從 DNA 到產生 mRNA 的過程中也蘊藏諸多奧秘，像是關於 RNA 剪接 (RNA splicing) 這個將 pre-mRNA 經由去除 intron 留下 exon 等作用後變為成熟 mRNA 的過程，也是一個極為複雜而重要的生理機制；我們之所以能從有限的 exon 基因序列中產出如此多樣化的蛋白質產物，也是導因於此。更別說是在這些與產出蛋白質相關的機制之外的調控作用，像是去年 9 月我們曾與讀者們一同探討的 RNA 表觀遺傳學調控 [1]，以及在體內扮演各種重要角色的其他 RNA 家族成員，如：Long Non-Coding RNAs (lncRNA)、circular RNA 和許多種的 small RNAs 等等，作為 DNA 和蛋白質之外的一大角色，RNA 所具備的多樣性和重要性可說是絲毫不亞於前兩者。

　　另外，在近年的諾貝爾獎所表揚的研究領域，也有幾個與 RNA 相關的重要研究。2006 年的諾貝爾化學獎頒給了 Roger D. Kornberg 教授，表彰其在真核生物轉錄的分子機制上的研究，讓我們終於能了解真核生物中 DNA 轉錄為 RNA 的過程 [2]。而同樣在 2006 年的諾貝爾生理醫學獎則頒給了 Andrew Z. Fire 和 Craig C. Mello 教授，兩位得主發現了被稱為 RNA干擾 (RNA interference, RNAi) 這種雙股 RNA 造成的基因沉默 (gene silence) 作用 [3, 4]；小片段 RNA 如 miRNA (microRNA) 或 siRNA (Small interfering RNA) 等，可與其他蛋白形成複合體 (RNA-induced silencing complex, RISC) 降解或干擾 mRNA，來達到抑制、降低轉譯的作用。在 2018 年，第一款 RNAi 的藥物 Onpattro (patisiran) 也終於獲得美國 FDA 的核准，期望被用於治療遺傳性轉甲狀腺素介導的類澱粉變性 (hereditary transthyretin-mediated amyloidosis, hATTR) 所引起的多發性神經病變 (polyneuropathy) [5, 6]。可見 RNA 相關的研究無論在基礎生物機制上或是臨床應用都有很大的潛力。

　　在 4 月份的主題 RNA biology 中，我們將一同探討近年來幾篇與 RNA 相關的重要研究，從廣泛的主題中深入探討 RNA 的不同面向，有興趣的讀者們歡迎持續關注本月份的主題！