本报讯 记者xx日从南开大学获悉，该校生命科学学院和统计研究院等单位通过大数据挖掘在国际上首次发现并定义了回文小RNA（palindrome small RNA, psRNA）与互补回文小RNA（complemented palindrome small RNA, cpsRNA）。其中，首个互补回文小RNA发现于SARS病毒，通过细胞实验发现，这种小RNA可以引起严重的细胞凋亡。此项研究为从小干扰RNA角度研究病毒感染与致病机制开辟了新的道路，同时也为微生物检测以及小RNA功能研究奠定了理论基础。

该项研究成果《回文与互补回文小RNA及其应用》已申请专利保护，相关内容也通过撰写论文《Complemented palindrome small RNAs first discovered from SARS coronavirus》公布在预印本网站http://www.biorxiv.org/content/early/2017/09/07/185876。该研究由南开大学生命科学学院高山、医学院刘畅和中国农业科学院兰州兽医研究所陈泽等合作完成。参与单位还包括天津医科大学和南开大学统计研究院。

回文序列模式（Motif）的特征是正反读取的核酸序列完全一样（例如GACACCC|CCCACAG）；互补回文模式的特征是正向读取的核酸序列与反向读取的核酸序列呈碱基互补配对的关系（例如TCTTTAACAAG|CTTGTTAAAGA）。回文与互补序列模式广泛存在于各类生物的基因组中，南开大学高山等发现此类模式在动物病毒基因组中比例更高，因此提出假说：可能存在回文与互补回文小RNA并且一部分此类小RNA具有重要生物功能。为了验证这一假说，南开大学高山等对NCBI SRA高通量测序数据库全库的小RNA高通量测序数据进行了大数据挖掘。由于受当前公开数据的样品质量和测序深度所限，得到可靠和高质量的结果异常困难。直到2014年，南开大学卜文俊和高山等才在线粒体中找到第一个标准的回文小RNA并发表于《Mitochondrion》。2015年，南开大学高山等又在SARS病毒中找到第一个有功能的互补回文小RNA。初步的功能验证发现：一些回文小RNA与基因表达调控有关；而一些互补回文小RNA可能通过RNA干扰的方式在病毒感染中与宿主RNA相互作用。

2002年，SARS（严重急性呼吸道综合征）在中国广东首发，并扩散至东南亚乃至全球，形成了一次全球性传染病疫潮。后来的研究表明，SARS病毒源于蝙蝠，后经过果子狸等猫科动物最终传染给人类。目前SARS的感染和致病机制研究仍旧集中在蛋白质层次，而且未能有效解释其对生物体的巨大破坏性来源以及鉴定致病位点。于是，社会上引起SARS是某大国开发的针对中国人的病毒武器的谣言。南开大学高山等通过进化与功能结合分析的方法，用互补回文小RNA确定了引发SARS疫潮的突变种是来自自然界进化（即符合蝙蝠-果子狸-人的传播模式），而不是来自人为设计的病毒武器。SARS病毒中发现的首个互补回文小RNA（TCTTTAACAAG|CTTGTTAAAGA）来自蛋白质编码基因，其保守性决定了人为改造的可能性极小。但是，如果互补回文小RNA确实能够在感染或致病中起到很大作用，完全有可能通过设计互补回文小RNA制造病毒武器。

此项研究获得了中央高校基本科研业务费（南开大学）、南开大学生命科学学院2017年教学改革项目和南开大学基础学科拔尖学生培养试验计划的支持。特别地，南开大学生命科学学院研一新生于得水和伯苓班本科生江姗姗等全程参与整个科研项目，为南开大学陈德富和高山等提出的《一线科研入课堂》的教改实验提供了重要的实践依据。