植保所科学家首次发现苹果中存在具有核酶活性的环状RNA

近日，从中国农业科学院植物保护研究所获悉，该所李世访研究团队与中国科学技术大学吴清发教授研究团队合作，首次发现苹果中存在具有核酶活性的环状RNA，相关研究成果发表在国际著名病原学期刊《科学公共图书馆-病原（PLoS Pathogens）》上。

上世纪80年代，在研究苹果上一种危害严重的病害——苹果锈果病（见彩图）时，中国农业科学院兴城果树研究所的果树病毒专家刘福昌研究员和日本果树病毒专家小金泽硕城均从苹果中分离到一种特殊环状RNA。但是，限于检测及分析技术的限制，一直未能揭示出它的真面目。1987年，李世访研究员当时还是一名中国农科院研究生院在读的硕士研究生，接触到这一课题，自此这成了他的一块心病。20多年过去了，这一问题仍然萦绕在李世访研究员的心头。
2012年，在一次国际会议中，李世访研究员结识了专门从事生物信息学研究的吴清发教授，了解到吴教授开发了一种鉴定环状RNA的计算计程序—PFOR。此时，李世访研究员意识到困扰自己多年的那个难题有了破解的希望。随即两人一拍即合，决定共同探究苹果中环状RNA的真面目。

研究团队采用了高通量测序（NGS）技术结合生物信息学分析的策略。他们重新编译了PFOR2程序，其运行速度比PFOR提高了3-8倍，从而能够处理高通量测序获得的大量数据。通过对含有环状RNA的苹果锈果样品进行了高通量测序，经过几个月的摸索和反复验证，终于拿到了该环状RNA的全序列。
序列分析发现：该环状RNA由434个核苷酸组成，是一种迄今为止从未见过报道的新的环状RNA。自中国报道后，美国、意大利等国研究人员的检测结果也为此提供了有力的佐证。有意思的是，生化实验表明该环状RNA正、负链均具有核酶活性，能够进行自我剪切。这是世界上首次从苹果中发现具有核酶活性的环状RNA。自此，困扰李世访研究员多年的一块心病终于解决了。该研究为今后从植物和动物中发现更多环状RNA提供了新的思路和技术手段。
该研究得到了国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程以及果树病毒公益性行业科研项目的资助。