下载客户端

【科技前沿】《中国科学：生命科学》出版国家自然科学基金委员会双清论坛“RNA的多维调控和应用专题”

2024-04-22 18:05

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

以下文章来源于中国科学杂志社，作者中国科学生命科学

中国科学杂志社.

《中国科学》杂志社是国内最具影响的科技期刊出版机构之一，目前主要产品包括《中国科学》系列、《科学通报》、《国家科学评论》和《能源化学》等21种科技期刊，旨在见证中国科学发展，促进国际学术交流。

为进一步推动RNA多维度调控与应用研究, 国家自然科学基金委员会2023年召开了第337期双清论坛“RNA研究的前沿与挑战”。为了将论坛成果更好地向科技界传播, 《中国科学: 生命科学》特邀陈润生院士、曹晓风院士、戚益军教授、薛愿超研究员组织出版“RNA多维调控和应用”专题。专题邀请了刘默芳研究员、张云芳教授、伊成器教授、张文华教授、王泽峰研究员、茅缪伟研究员、朱丹萌教授、张凯铭教授、李幸研究员、杨建华教授、方晓峰教授撰文, 涵盖了小RNA与生殖和跨代遗传、RNA修饰与编辑、circRNA翻译调控与应用、RNA调控与农艺性状改良, 以及RNA结构测定和示踪技术等多个方面。旨在展示中国科学家在RNA多维度调控研究方面的代表性成果, 引发科学界对RNA调控的关注和重视。敬请关注！

RNA是生命起源的最初分子形式。原始的RNA分子既可自我复制又可催化化学反应。随着漫长的进化过程, RNA的催化功能逐步转移到蛋白质, 而作为遗传信息承载者的功能则转移到DNA, 并逐步形成了现代生物学的中心法则, 即遗传信息先由DNA转录成RNA, 再由RNA翻译成蛋白质。细胞中除了编码蛋白质的信使RNA(mRNA)外, 还存在着大量种类不一、功能各异且不翻译成蛋白质的非编码RNA。这些曾被认为是生命“暗物质”的非编码RNA, 在复制、转录和翻译等遗传信息传递过程中发挥着关键调控作用。近年来, 随着生物技术的不断发展,对RNA的研究已经不再局限于其作为信息传递分子的角色, 而是逐渐转向了对其多维度调控及应用的探索。

RNA多维度调控研究的核心在于探索RNA在细胞内的结构、功能和相互作用的多样性。这种多样性不仅表现在RNA分子的结构上, 还涉及到RNA与DNA、蛋白质以及其他RNA之间的复杂相互作用。例如, 非编码RNA通过与蛋白质或其他RNA相互作用, 参与到细胞增殖、分化、个体发育和器官形成等过程中。此外, RNA修饰也是RNA多维度调控研究的重要内容之一, 包括m6A, m5C, Ψ等多种修饰形式, 这些修饰对RNA的稳定性、转录、翻译等过程产生重要影响。

近30年来, RNA多维度调控功能和作用机制研究的突破, 推动了其在疾病诊断、治疗以及药物开发等方面的转化应用。例如, miRNA在癌症等疾病的早期诊断和预后评估中具有潜在的临床应用价值; 基于siRNA和miRNA的靶向干预技术已经成为疾病治疗的重要手段之一, 目前已经有5款siRNA药物上市, 为人类重大慢病和罕见病的治疗带来了革命性的影响; 此外, RNA疫苗作为一种新型疫苗技术, 已经在COVID-19疫情中展现出巨大的应用潜力, 并已在癌症的精准治疗中崭露头角。这些成功的例证表明围绕中心法则的核心“RNA分子”设计和开发药物将带来预防和治疗人类疾病的新范式。

我国在RNA多维度调控和应用领域也取得了许多重要进展。2014年, 国家自然科学基金委员会启动了“基因信息传递过程中非编码RNA的调控作用机制”重大研究计划。经过十年努力, 科学家们在新型非编码RNA的系统发现、RNA结构与功能、RNA修饰、前沿技术与方法开发等方面均取得了重大突破, 实现了非编码RNA研究的跨越式发展。随着相关领域科研水平的发展和科技界产业界关注程度的提高, RNA研究的政策环境和资金支持也得到大幅度改善提升。

为进一步推动RNA多维度调控与应用研究, 2023年4月29日~30日国家自然科学基金委员会生命科学部、化学科学部、信息科学部及计划与政策局在北京组织召开了第337期双清论坛“RNA研究的前沿与挑战”。国家自然科学基金委员会张学敏副主任在致辞中指出“RNA的功能和机制研究已成为发展最为迅速的生命科学前沿领域之一, 当前应加快推进RNA领域原创理论、原创技术和转化应用的突破, 这也是我国生物科技发展的重要需求”。本次论坛汇集了我国活跃在RNA研究领域的一线学者, 探讨了RNA多维度调控研究的最新进展、发展趋势和关键科学问题。

当前, 尽管国内外学者在RNA相关领域已经取得了一些进展。然而, RNA多维度调控和应用研究仍面临诸多难题。首先, RNA在细胞内的多样性和复杂性给研究带来了巨大的挑战, 需要发展更加精密和高效的研究技术和方法。其次, RNA在疾病诊断、治疗和药物开发中的应用还存在许多障碍, 需要深入研究和探索。此外, 临床应用中还需要解决RNA的稳定性、靶向性、高效递送和内体释放等方面的问题, 以提高其在临床上的可操作性和安全性。因此, 亟需广大科研工作者和相关机构继续加强合作, 共同致力于RNA多维度调控和应用研究, 为人类健康和生物医学领域的进步做出更大的贡献。

特邀编辑