【Nucleic Acids Research】四篇好文简读-专题2

一

论文题目：

Evidence in disease and non-disease contexts that nonsense mutations cause altered splicing via motif disruption

论文摘要：

包含过早终止密码子 (PTC) 的转录本可能会受到无意义相关选择性剪接 (NAS) 的影响。目前已经提出了两种模型来解释这一点，即扫描和剪接基序破坏。后者假设外显子顺式基序，例如外显子剪接增强子 (ESE)，会被无义突变破坏。在本篇文章中，作者采用全基因组转录组学和 k-mer 富集方法来仔细检查这个模型。首先，作者表明 ESE 由于富含嘌呤而缺乏 TGA、TAA 和 TAG，因此容易发生破坏性的无义突变。基序模型正确预测 NAS 率应该很低（作者估计为 5-30%），并且与随机点突变破坏剪接的比率（8-20%）的估计值大致一致。此外，作者发现，正如预期的那样，NAS 相关的 PTC 可以通过基于核苷酸的机器学习方法来预测剪接中断，并且至少对于致病变异，富含 ESE。最后，作者发现 TAA、TGA 或 TAG 的阅读框内和框外突变都与外显子跳跃有关。虽然框内这种跳跃诱导突变的相对频率比框外更高，这为扫描模型提供了一些可信度，但这些结果强调了考虑剪接基序调制以了解 PTC 相关疾病的病因的重要性。

论文链接：

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab750/6362108

Github链接：

http://github.com/rosinaSav/NAS_code

二

论文题目：

Reciprocal stabilization of transcription factor binding integrates two signaling pathways to regulate fission yeast fbp1 transcription

论文摘要：

转录调节是细胞适应环境波动的关键生物学过程，是通过转录因子以特定序列的方式与靶序列结合来实现的。然而，转录因子如何从基因组中众多的候选目标中识别出正确的目标还没有完全阐明。转录畸变与包括癌症在内的严重疾病相关，因此，研究转录调控机制是一个重要的研究领域。在这项研究中，作者证明了Atf1和Rst2相互依赖地紧密结合在UAS1区域。Tup11/12共抑制因子抑制Atf1或Rst2的独立结合，但这两个TFs相互依赖的结合抵消了这种抑制。研究展示了两个相邻的tf结合基元如何促进不同信号通路的整合，从而成为信号整合的枢纽。

论文地址：

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab758/6362086 代码地址：

https://github.com/macs3project/MACS

三

论文题目：

Structural recognition of the mRNA 3' UTR by PUF-8 restricts the lifespan of C. elegans

论文摘要：

衰老的分子机制是尚未解决的基本生物学问题之一。秀丽隐杆线虫是研究衰老的理想模式生物，PUF-8 是秀丽隐杆线虫中的一种 PUF（Pumilio 和 FBF）蛋白，通过与目标 mRNA 中的 3 个非翻译区 (3 UTR) 结合，对种系发育至关重要。最近，据报道 PUF-8 通过调节 MFF-1（一种线粒体裂变因子）来改变线粒体动力学和线粒体自噬，并随后调节寿命。在这里，作者用 RNA 底物确定了 PUF-8 的 PUF 结构域的晶体结构。进行了诱变实验以改变 PUF-8 对其靶 mRNA 的识别。这些突变降低了线虫的生育能力并延长了它们的寿命。来自野生型和 puf-8 突变蠕虫的总 mRNA 的深度测序以及体内 RNA 交联和免疫沉淀 (CLIP) 实验确定了六个 PUF-8 调节基因，其中包含至少一个 PUF 结合元件 (PBE)在 3 UTR。六个基因之一，pqm-1，对脂质储存和老化过程至关重要。敲除 pqm-1 可以恢复 puf-8 突变动物的寿命延长。作者得出的结论是，PUF-8 不仅可以通过 MFF 还可以通过调节 pqm-1 相关通路来调节秀丽隐杆线虫的寿命。

论文链接：

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab754/6363768

四

论文题目：

CRISPRloci: comprehensive and accurate annotation of CRISPR–Cas systems

论文摘要：CRISPR-Cas系统是原核生物的适应性免疫系统，可以抵抗入侵的病毒和质粒。CRISPR基因座的识别目前是一个非标准化、模糊的过程，需要多种工具的人工组合，现有工具只能检测到部分CRISPR系统，缺乏对检测到的CRISPR基因座的质量控制、标注和评估能力。作者搭建了一个CRISPRloci服务器，为预测和评估所有可能的CRISPR位点提供资源。该服务器在一个无缝的web界面中集成了一系列先进的机器学习工具，其特点是:(i)预测所有CRISPR数组的正确方向;(ii)每个位点CRISPR leader的定义;(iii) cas基因的注释及其明确的分类。因此，CRISPRloci能够准确地确定CRISPR数组及其相关信息，如:Cas子类型;盒式边界;重复结构、定位和先导顺序的准确性;病毒-宿主相互作用;selftargeting;以及cas基因的注释，这些在现有的工具中都是缺失的。CRISPRloci构成了一套完整的CRISPR-Cas系统表征，提供了以前只能通过人工检查才能获得的注释质量。

论文链接：

https://academic.oup.com/nar/article/49/W1/W125/6300616 by Shandong University Github链接：

https://github.com/BackofenLab/CRISPRloci