转移RNA片段的命名系统以提高研究生产力和标准化

转移RNA，通常称为tRNA，以其在将遗传物质转化为蛋白质方面的关键作用而闻名。最近关于tRNA片段的发现，科学家们以前认为tRNA片段只是细胞生态系统中的废物，导致人们对这些元素及其在生命各个领域的各种功能的关注增加。这些tRNA片段或tRNA衍生的RNA现在是研究帕金森氏症，癌症研究等主题的科学家感兴趣的活跃领域。

到目前为止，科学界还没有一个清晰、标准化的系统来识别和命名tRNA片段。因此，世界各地的科学家一直在为这些功能分子创建自己的名称，这使得比较和复制该领域的工作变得困难。

为了解决这个问题，加州大学圣克鲁斯分校生物分子工程教授Todd Lowe和他的团队为tRNA片段创建了一个新的命名方案，旨在标准化这项研究。灵感和最终标准来自共识和合作，与斯坦福大学儿科和遗传学教授Mark Kay以及来自世界各地的tRNA研究的其他领导者共同领导，他们都是该论文的共同作者。

为了促进新命名系统的采用，Lowe实验室制作了一个免费的开源网络服务器，使研究人员能够简单地粘贴他们的tRNA片段序列，以获得一致的，生物学信息丰富的名称，并带有额外的注释和图形显示。该服务器还允许研究人员输入序列名称并接收其所属的碱基的确切序列。《自然方法》杂志上的一篇新通信论文详细介绍了这些贡献。

“希望现在该领域将需要以统一的方式命名tRNA片段，并比较结果，”Lowe说。“现在，这个领域几乎没有对可重复性的要求——这太糟糕了。

博士后学者Andrew Holmes和项目科学家Patricia Chan都是Lowe小组的主要作者，也是创建新Web服务器的关键。

作为一名研究生，Lowe编写了一个软件工具tRNAscan-SE，以改进DNA序列中鉴定tRNA基因的现有方法。该工具仍然是科学家用来识别和注释tRNA基因的主要方法，并且Lowe的小组继续对其进行维护和改进。这段历史，以及他们在RNA生物学(特别是tRNA)和计算工作方面的专业知识，使Lowe的小组非常适合解决tRNA片段命名问题。

对tRNA片段的研究是一个相对较新的领域，因为它们仅在大约十年前才开始获得认可和兴趣。这些片段种类繁多，在细胞生态系统中扮演着无数的角色，其中许多仍在被发现和探索中。例如，一些tRNA片段已被识别为通过组装核糖体(蛋白质工厂)来促进细胞生长，而其他片段可以粘住相同的机器，停止蛋白质生产。其他片段结合可以增强或预防程序性细胞死亡的关键蛋白质，还有一些片段被导出到可以在细胞间传递信息的细胞外微囊泡中。总之，这种数百种类型的tRNA片段的混合物为细胞增加了另一层微调控制，并有望成为早期检测疾病的一类新型生物标志物。

tRNA中化学键的特殊性使得这些分子难以测序。已经开发了新的测序方法来应对这些挑战，这也导致了该领域研究的加速。

目前缺乏tRNA片段的命名系统使得研究人员很难比较他们的发现。这也使得几乎不可能确定片段来自哪个tRNA。仅在人类中，就有500多种不同的tRNA基因，了解片段来自哪一个或多个片段对于理解片段所起的作用至关重要。

“当有人发表一些东西时，你通常不知道它在tRNA片段领域所做的所有其他事情中的意义是什么，”Lowe说。“这是闻所未闻的 - 这令人沮丧，而且这不是一种强有力的科学研究方式。

新的命名方案可以很容易地找到tRNA片段在基因组中的哪个位置，以及它是来自多个tRNA还是仅来自一个tRNA。它还确定测序片段和参考tRNA之间是否存在差异。

Lowe希望期刊编辑将需要这种新的命名系统，以加快比较和整合涉及tRNA片段的广泛研究的结果的过程。

Lowe认为，一些研究人员可能会犹豫是否停止使用他们在实验室中发现的tRNA片段的原始名称，但建议研究人员可以在论文中使用他们选择的标识符，只要他们也参考系统名称。该论文的许多合作合著者帮助制定了该标准，这对于宣传这一新系统并鼓励其他科学家采用它非常重要。

“我们很高兴能与一群科学家合作，他们既得利益地为了该领域的利益而放弃个人偏好，并制定了一个命名方案，这将使推进这个不断发展的领域变得更加容易，”凯说。

在未来，Lowe和他的团队打算将命名软件与他们的另一个程序合并，该程序映射tRNA测序读取中的错误掺入推断修饰。他们还将对公开可用的数据集应用新的命名系统，并将其纳入由Lowe小组维护的基因组tRNA数据库(GtRNAdb)。

Lowe很高兴看到通过适应这个命名系统将带来哪些发现。

“还有更多的这些tRNA片段，”Lowe说。“我们刚刚看到了冰山一角，这就是为什么这如此重要。

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