近日，從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所獲悉，該所李世訪研究團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳清發(fā)教授研究團(tuán)隊(duì)合作，首次發(fā)現(xiàn)蘋果中存在具有核酶活性的環(huán)狀RNA，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際著名病原學(xué)期刊《科學(xué)公共圖書館-病原（PLoS Pathogens）》上。
上世紀(jì)80年代，在研究蘋果上一種危害嚴(yán)重的病害——蘋果銹果?。ㄒ姴蕡D）時(shí)，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院興城果樹研究所的果樹病毒專家劉福昌研究員和日本果樹病毒專家小金澤碩城均從蘋果中分離到一種特殊環(huán)狀RNA。但是，限于檢測(cè)及分析技術(shù)的限制，一直未能揭示出它的真面目。1987年，李世訪研究員當(dāng)時(shí)還是一名中國農(nóng)科院研究生院在讀的碩士研究生，接觸到這一課題，自此這成了他的一塊心病。20多年過去了，這一問題仍然縈繞在李世訪研究員的心頭。
2012年，在一次國際會(huì)議中，李世訪研究員結(jié)識(shí)了專門從事生物信息學(xué)研究的吳清發(fā)教授，了解到吳教授開發(fā)了一種鑒定環(huán)狀RNA的計(jì)算計(jì)程序—PFOR。此時(shí)，李世訪研究員意識(shí)到困擾自己多年的那個(gè)難題有了破解的希望。隨即兩人一拍即合，決定共同探究蘋果中環(huán)狀RNA的真面目。
從蘋果分離的新環(huán)狀RNA分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)及錘頭狀核酶結(jié)構(gòu)示意圖
研究團(tuán)隊(duì)采用了高通量測(cè)序（NGS）技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)分析的策略。他們重新編譯了PFOR2程序，其運(yùn)行速度比PFOR提高了3-8倍，從而能夠處理高通量測(cè)序獲得的大量數(shù)據(jù)。通過對(duì)含有環(huán)狀RNA的蘋果銹果樣品進(jìn)行了高通量測(cè)序，經(jīng)過幾個(gè)月的摸索和反復(fù)驗(yàn)證，終于拿到了該環(huán)狀RNA的全序列。
序列分析發(fā)現(xiàn)：該環(huán)狀RNA由434個(gè)核苷酸組成，是一種迄今為止從未見過報(bào)道的新的環(huán)狀RNA。自中國報(bào)道后，美國、意大利等國研究人員的檢測(cè)結(jié)果也為此提供了有力的佐證。有意思的是，生化實(shí)驗(yàn)表明該環(huán)狀RNA正、負(fù)鏈均具有核酶活性，能夠進(jìn)行自我剪切。這是世界上首次從蘋果中發(fā)現(xiàn)具有核酶活性的環(huán)狀RNA。自此，困擾李世訪研究員多年的一塊心病終于解決了。該研究為今后從植物和動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)更多環(huán)狀RNA提供了新的思路和技術(shù)手段。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程以及果樹病毒公益性行業(yè)科研項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：
http://www.plospathogens.org/article/info:doi/10.1371/journal.ppat.1004553
