非编码RNA竞争配对控制互斥剪接假说的证实和后续研究

互斥剪接（Mutually exclusive splicing）约占可变剪接总数的10%，但其发生机制远不清楚。2005年Cell杂志提出了非编码RNA竞争二级结构指导互斥剪接的假说，但一直无法证实。我们建立模型不仅首次证实了该假说，还补充了新观点：(1)这种RNA竞争系统中的非编码元件序列具有物种特异性，但二级结构是保守的; (2) RNA竞争互补强度与可变外显子的选择呈正相关； (3)通过插入突变表明这种RNA竞争系统是动态的可扩展的。在此基础上，进一步分析RNA双链体与5′剪接位点的距离、RNA双链体的环等对互斥剪接的影响，探明RNA双链体序列和结构与互斥剪接的相关性；并通过RNAi技术筛选能特异性抑制互斥外显子剪接的蛋白，探明RNA双链体是如何与抑制蛋白相互作用从而启动外显子的剪接，最终完善非编码RNA竞争双链体指导互斥剪接的模型, 有望揭示一种新的基因转录后表达调控方式。

互斥可变剪接是产生蛋白质和功能多样性的重要途径，但机制还不清楚，本项目发现普遍存在具有物种专一和二级结构保守的一类介导RNA可变剪接的特异顺式元件，揭示其通过二级结构水平上的物理性竞争作用而调控互斥剪接的机制，进而证实可变外显子的非随机可调控选择方式，其选择强度与RNA结构微小变化密切相关、与RNA配对强度呈正相关、与距离长度呈负相关，表明RNA二级结构物理性竞争和外显子选择的紧密关联，同时修正教科书或专著描述相关可变剪接机制；发现并阐析了Dscam基因互斥可变剪接新的RNA控制元件（LCR RNA）；已发表高水平研究论文5篇（其中IF近5或大于5的5篇，包括Nature子刊1篇），综述2篇，2012年全国RNA学术会议和生化学术会议报告各一次，2013年RNAi学术会议大会报告一次，2013年全国生化与分子生物学学会农业分会大会报告一次。