通常，人们按照RNA分子翻译蛋白的能力将其划分为信使RNA(message RNA， mRNA)及非编码RNA(non-coding RNA， ncRNA)，mRNA作为模板，被核糖体直接翻译为对应的蛋白质，而ncRNA由于缺少翻译蛋白能力，最初并没有受到重视，直到近些年来，包括miRNA、piRNA及lncRNA等ncRNA被发现在很多生物过程及疾病发生中发挥了很大作用，但很多ncRNA都是通过直接靶向作用于一些蛋白编码基因而起到调控作用，例如miRNA在mRNA的3’UTR区域识别种子序列并结合、piRNA通过乒乓机制与Piwi蛋白形成复合体，影响转座子转录等。
看起来ncRNA不会通过编码蛋白来实现自我价值，但无数事实已经证明，科学是没有不可能的。随着技术的发展，近年来慢慢有学者发现了ncRNA表达蛋白质的潜力。2005年，数位日本学者在果蝇中鉴定出了多个与mRNA具有一定相似性的ncRNA，且有许多短肽序列可以与这些ncRNA序列相对应，但是用这类RNA分子所预测的蛋白质序列在其他相近物种中并不保守，所以当时研究者认为它们依然只是以非编码RNA分子的身份发挥功能;今年二月，美国哈佛大学研究者在Science发表论文，报道了他们对胚胎形成的最新研究结果，他们发现，在斑马鱼胚胎形成早期，一种由lncRNA生成的Toddler短肽发挥了G蛋白偶联受体激活因子的作用，促进原肠胚形成，可能是一个未发现过的发育信号因子;两个月后，来自美国耶鲁大学医学院的研究者又在EMBO Journal发表了其最新研究成果，他们从人类及斑马鱼的一些lncRNA中鉴别到了数百个小的开放阅读框(small open reading frame，sORF)，这些物种中，被普遍认为没有编码蛋白能力的lncRNA，实际上是具有蛋白产生所必须的结构，通过生物信息学分析比对，发现这些sORF同一些进化保守的短肽相对应;今年六月，美国凯斯西储大学的研究者，利用与耶鲁大学研究者类似的方法，也在酵母细胞中鉴别到了ncRNA中的sORF结构，并发现含有sORF的ncRNA会对无义介导的RNA衰减(nonsense-mediated RNA decay, NMD)敏感，由于一般只有编码蛋白的RNA才会对NMD敏感，所以研究者进一步认为，酵母中一些ncRNA确实具有翻译蛋白的能力。
上述几篇论文中，研究者一般是通过构建多聚核糖体图谱来鉴别sORF。通常情况下，核糖体在mRNA翻译成蛋白质的过程中，结合到mRNA的开放阅读框内(open reading frame)，沿着mRNA通读ORF中的碱基排列，再按照三联体密码子排布，把对应的氨基酸连接成为多肽。多聚核糖体图谱即通过核酸酶剪切，把没有被核糖体所结合的部分剪切掉，利用高通量测序，获得核糖体所结合的RNA序列信息，再通过多种生物信息学分析手段，即可绘制出一个由核糖体所结合RNA部分组成的图谱。不过，尽管很多ncRNA含有sORF，可以与核糖体结合，但他们依然同真正的mRNA有很明显的区别，这也是ncRNA与mRNA功能异质性的原因。目前，ncRNA的蛋白翻译潜能具体在生物系统中发挥哪些作用还有很多不为人所知，哈佛大学研究者关于斑马鱼胚胎中Toddler短肽的研究也可能只是冰山一角，而随着高通量测序与数据挖掘技术的不断进步，对于ncRNA编码蛋白能力的研究或许会成为一个新的研究领域，发现更多ncRNA未知功能。
相关文献：
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Bazzini A A, Johnstone T G, Christiano R, et al. Identification of small ORFs in vertebrates using ribosome footprinting and evolutionary conservation[J]. The EMBO journal, 2014, 33(9): 981-993.
Pauli A, Norris M L, Valen E, et al. Toddler: an embryonic signal that promotes cell movement via apelin receptors[J]. Science, 2014, 343(6172): 1248636.
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