重大突破性发现将改写“遗传中心法则”？

美国宾西法尼亚大学医学院遗传系的Vivian G. Cheung领导的研究小组在本期Science上发表了一篇Research article：

Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome.

研究报道了RNA与DNA序列之间的差异广泛存在。他们对27个人的全基因组和转录组（全部RNA）通过二代测序技术进行大规模测定，经过比较，发现大量的RNA与其模板DNA序列不一致，平均每个人存在大约1065个这种RNA与DNA序列差别（RNA-DNA difference, RDD），在不同的人，这种差异的具体位置和基因也有所不同。

估计大部分人会说，差异嘛是正常的，测序出错呗。嗯，我也是这么想的。很不幸，如果抱这种想法，那可是要与“重大发现”擦肩而过了。不过，老想以这种方式指望“重大发现”岂不是与守株待兔如出一辙？这种靠碰运气撞到“重大发现”的可能性有多大？我感觉开展这项研究的人恐怕是刻意去寻找这种“差异”，这种结果是他们“期待已久”甚至是“预谋已久”的。就连我11年前都怀过这种期待。

如果这种差异是真实的，而不是测序本身的错误，那将是本年度的最重要发现，遗传中心法则将会被改写。

为什么呢？

学过生物的朋友都会知道中心法则。简单地说，就是我们的遗传信息的流向，是以DNA作为蓝本，经过转录成RNA，将蓝本信息忠实抄送给核糖体这个蛋白加工厂，在那里按照这个誊抄的图纸制造蛋白。蛋白是生物功能的主要执行者；个别情况下，有些遗传信息还可以从RNA回到DNA，如RNA病毒可通过逆转录成DNA序列（David Baltimore因为这个已经拿了一回诺奖）。

如果，RNA与DNA序列确实不一致，那说明在誊抄过程中或者“出错”或者被有意“篡改”了，前者应该是是随机的，似乎可能性不大，因此很可能是细胞有意为之。有个专业术语叫“RNA编辑”。

RNA编辑（RNA editing）不是一个新概念，我十几年前就肤浅地了解这个领域(现在更肤浅），11年前还做了一些没有结果的工作。

千万不要把RNA编辑和RNA的剪接（splicing）混了。后者是将原始誊抄的RNA序列中非编码序列切除，而前者确实对对RNA序列信息进行“篡改”，主要通过对个别碱基进行修饰，改变其编码属性；还有个别是通过插入或删除单个碱基。目前发现的编辑主要由两种方式：A-to-I，和C-to-U。A和C是腺嘌呤碱基和胞嘧啶碱基，I是次黄嘌呤，在翻译过程中被当成鸟嘌呤G；U是尿嘧啶，在翻译中被当做T。编码A-to-I编辑酶的基因有两个：ADAR1和ADAR2；C-to-U编辑酶APOBEC-1。

这种编辑增加了遗传信息的多样性。但是，RNA编辑研究了那么多年，这种改变编码属性的基因似乎没有几个，唯一确定的就是大脑的谷氨酸受体基因。占用了基因组宝贵资源“配置”这么几个专门的“编辑”难道就为了这个把基因服务？人们不解，十几年前的我也不解。

大家都相信可能还有更多的“服务对象”，于是就去寻找。通过大规模测序进行比较是一种思路，但是在当时显然不行，人们连想都不该想；还有一种策略，就是从RNA中“钓”取，比如通过抗次黄嘌呤抗体去富集和纯化那些含次黄嘌呤I的RNA，结果似乎也搞得“一地鸡毛”（这个工作我没有具体参与，只是旁观）。后来发现，有人发现ADAR1在炎症反应中表达增高，细胞内也有很多RNA被编辑，但是鉴定不出是哪个基因。后来我参与了一点点，但是没有做出什么。现在知道好像是非特异性编辑，主要是调节RNA的稳定性，而不是去改变遗传信息。

一晃这麽多年过去了，恍若隔世啊，我都快把这些忘了。

二代测序技术让过去很多不敢想的变成现实可能。这侧一下发现了这麽多基因存在遗传信息和转录信息的不同，如果是真的，那遗传信息流动就得给个新说法了。

如果这是由于测序错误呢？那只能是一场笑话。

我们拭目以待，等待大家的重复和Cheung拿出更多的证据。

(更正一下：从Nature comments上的介绍看来，他们是先观察到RNA与基因组测序结果不一致，分析找不到原因，后来才想到RNA editing，不是“蓄谋已久”）

1. http://www.sciencemag.org/content/early/2011/05/18/science.1207018

2.http://www.nature.com/news/2011/110519/full/news.2011.304.html