Nat Commun丨汪陽明團隊開發REDDIT技術，實現增強子RNA與多類非編碼RNA轉錄的高靈敏動態監測與記錄

2026 年 4 月 17 日，北京大學未來技術學院汪陽明教授團隊在 Nature Communications 在線發表 了 題 為 Sensitive monitoring of enhancer and noncoding RNA transcription via ribozyme-assisted RNA editing 的研究論文 ，報道了一種基于RNA編輯的新型轉錄報告系統—REDDIT（Ribozyme-processed ADAR-engaging RNA-directed editing ）。該方法克服了現有活細胞轉錄報告系統在檢測靈敏度、對宿主基因的干擾性以及對短壽命轉錄本檢測能力方面的局限性，能夠在不干擾內源基因表達的前提下，實現對編碼基因及多種非編碼RNA（ lncRNA 、 pri -miRNA 、 eRNA ）轉錄活性的高靈敏監測。研究團隊將 該系統應用 于 干 細胞模型與高通量篩選，成功鑒定 出 調控 lncRNA 和 e RNA 轉錄 的 關鍵 信號通路 ， 為 深入 解析非 編碼 RNA 轉錄調控機制及細胞命運決定過程提供了 新的技術手段。

細胞命運決定與發育過程依賴于精細且動態變化的轉錄調控網絡。近年來研究表明，大量非編碼 RNA ，尤其是 lncRNA 和 eRNA ，在基因表達調控中發揮著關鍵 作用【1, 2】。因此，精準捕獲并動態追蹤這些轉錄事件，對于深入理解發育過程及疾病發生發展具有重要意義。 然而，這類 RNA 在細胞內 通常表達豐度低 且壽命 短， 而 現有轉錄 活性 報告方法存在對內源表達 產生 干擾 、 外源序列插入負擔大 、 依賴多組分組裝以及 靈 敏度不足等問題，難以有效捕捉轉錄事件，尤其難以 直接 檢測 eRNA 等 不穩定轉錄本 的轉錄活性【3-6】。因此，開發一種兼具高靈敏度、低干擾性和廣泛適用性的轉錄監測工具，已成為該領域亟待 解決的關鍵問題。

針對上述挑戰，汪陽明團隊創新性地開發了 REDDIT 系統 ，將內源轉錄事件轉化為可檢測的蛋白輸出信號。該系統的核心設計是在報告基因中引入一個終止密碼子（ UAG ） ， 以阻斷下游熒光蛋白的翻譯 ； 同時，將一段長度 僅 為 281 nt 的 TRIGGER 序列整合至目標基因的轉錄區域。當目標基因發生轉錄時，產生的 TRIGGER 序列經自剪切核酶加工后釋放， 并通過堿基配對 招募內源 RNA 編輯酶 ADAR ， 在 報告轉錄本 的特定位點發生 A-to-I 編輯 （ U AG- to -UIG ）， 從 而激活下游 GFP 的翻譯（圖1）。

圖 1 REDDIT 方法原理圖

R EDDIT 系統在多種實驗場景中展示 出 良好的普適性和 高靈敏 度 。 研究團隊首先在人胚胎干細胞中選取不同表達水平的內源基因作為檢測對象，驗證了該系統能夠真實、可靠地反映內源轉錄活性，并實現對其動態變化的追蹤。 在此基礎上， 通過 構建雙報告 系統，實現了 在同一細胞內 對兩個 內源 基因轉錄活動的同步 監測 ， 成功 描繪了人胚胎干細胞從 “na?ve” 到 “primed” 狀態轉變的動態過程。 進一步研究中， R EDDIT 在心肌分化過程中捕捉到 miR-302 轉錄的非同步沉默現象，揭示了轉錄調控在細胞群體中的動態異質性。在功能拓展方面， R EDDIT 系統 被工程化為 轉 錄 活性 記錄工具，通過與 Cre 重組酶系統耦合，實現 了 對瞬時信號的永久 性 記錄 。 最后， 依托 其 可 量化且可擴展的特性， REDDIT 被發展為高通量篩選平臺，鑒定出 多個 調控 lncRNA 和 eRNA 轉錄的 關鍵 信號通路 ， 為系統 解析非 編碼 RNA 轉錄調控網絡 及其生物學功能提供了有力工具。

綜上所述，該研究開發的REDDIT系統為內源性轉錄活動的實時監測提供了一個多功能、高靈敏度、可擴展的技術平臺。該系統不僅解決了eRNA等短壽命非編碼RNA在活細胞中難以追蹤的關鍵問題，也為在內源背景下解析轉錄動態及其在細胞狀態轉換中的調控機制提供了有力工具。

北京 大學未來技術學院教授、核糖核酸北京研究中心研究員汪陽明為通訊作者。 北京大學未來技術學院 2 025 級 畢業 生 王靜 、 博士生汪家震 和 博士后胡魯峰 為論文的共同第一 作者。北京大學 未來技術學院曹慧青研究員 、 趙雨亭 博士 、吳怡霞、 趙 舶 言， 前沿交叉學科研究院謝崗 和楊子吟 為論文工作做出了 重要 貢獻。

https://www.nature.com/articles/s41467-026-72033-3

制版人： 十一

參考文獻

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4 Truong, D.-J. J. et al. Intron-encoded cistronic transcripts for minimally invasive monitoring of coding and non-coding RNAs.Nat. Cell Biol.24 , 1666-1676 (2022).

5 Zhao, Y.-T. & Wang, Y. Monitoring the promoter activity of long noncoding RNAs and stem cell differentiation through knock-in of sgRNA flanked by tRNA in an intron.CellDiscov. 7 , 45 (2021).

6 Qian, Y. et al. Programmable RNA sensing for cell monitoring and manipulation.Nature610 , 713-721 (2022).

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