本文主要發現UPF1和G3BP1可以介導RNA結構依賴的降解（SRD），這種機制與RNA具體的序列沒有直接關係，但與mRNA的3』-UTR的結構有關。一些結構比較複雜的circRNA也可以經過該機制降解。本文的大部分篇幅是介紹如何發現並驗證UPF1和G3BP1在mRNA降解中的作用的，僅在最後提到了circRNA也可以與mRNA共享這一降解機制。那麼，作者如何發現並證明UPF1和G3BP1在RNA降解中的作用的？可以通過這一機制降解的circRNA有什麼特徵？
全文首先從UPF1可以結合併解懸RNA的高級結構，並且這些結合的位置常位於mRNA的3』-UTR，由此提出UPF1可能介導mRNA的降解作用，進一步通過分析UPF1結合什麼類型的mRNA，這一結合如何調控mRNA的降解，如何通過與G3BP1結合併協同參與靶mRNA分子的降解。
UPF1的CLIP數據（已發表的數據）分析結果表明可被UPF1結合的區域比總RNA的結合自由能更低，具有更多的高級結構。從CLIP的數據中首先挑選了7個3』-UTR 區域結構比較複雜的（HSU）和相對結構簡單的（PSU）mRNA基因，這些mRNA的3』-UTR長度接近，可比較性較強。分析敲降UPF1後mRNA的豐度變化，結果顯示，3』-UTR結構較複雜的mRNA在敲降UPF1后豐度變化較少，因此得到了初步的結論，UPF1與這類mRNA的降解可能有關係。
圖1 UPF1結合3』-UTR結構複雜的mRNA （[1]）
G3BP1和G3BP2均可以與UPF1結合但不與NMD因子有關但與RNA的降解有關。從CLIP數據分析的結果來看，G3BP1也是可以結合3』-UTR結構複雜的mRNA。與UPF1的方法類似，敲除G3BP1也是會導致HSU組的mRNA降解變慢，說明G3BP1與UPF1在3』-UTR結構複雜的mRNA降解過程中有相似的功能。
圖2 UPF1調控3』-UTR結構複雜的mRNA的穩定性 （[1]）
UPF1與G3BP1都參與3』-UTR結構複雜的mRNA的穩定性有關，它們在調控這類RNA降解的機制中是怎樣的關係？作者基於單獨或共同敲降UPF1和G3BP1，蛋白互作分析證明了UPF1與G3BP1相互作用可以調控靶RNA的降解。有趣的是，作者所發現的這種基於UPF1和G3BP1的RNA降解途徑（SRD）與另一種基於3』-UTR的RNA降解機制Staufen-mediated decay （SMD）途徑並不相同，因為敲降SMD途徑的兩個關鍵因子STAU1和STAU2並不會阻止本文挑選的HSU類RNA降解作用。
圖3 UPF1與G3BP1協同靶mRNA的降解 （[1]）
為進一步驗證SRD在全基因組水平調控RNA降解的作用情況，作者分析了G3BP1敲除細胞全轉錄組情況，分析表明受G3BP1敲除影響降解作用的RNA傾向於屬於HSU類型的RNA分子，其3』-UTR往往具有更強的鹼基互補作用，即更有可能形成更多的高級結構。
圖4 受SRD機制調控降解的RNA分子鹼基互補情況分析 （[1]）
受UPF1和G3BP1調控降解的circRNA有怎樣的特徵？
在文章的最後，作者也分析了是否存在受SRD機制調控降解的circRNA。作者首先分析了circBase資料庫中所有外顯子來源circRNA的二級結構預測情況，其中找出了100個circRNA具有潛在的複雜結構狀態，其中有37個在DLD細胞中高表達。分別敲降UPF1和G3BP1分析豐度變化趨勢，結果發現，高級結構越複雜的circRNA分子在分別敲降了UPF1和G3BP1後其豐度變化越小，說明存在複雜結構的circRNA分子有可能會受到SRD機制調控。進一步分析表明G3BP1敲除後UPF1敲降不再影響這些circRNA的降解，並且敲降STAU1或STAU2後也不能改變，因此可以排除SMD途徑降解的幹擾。說明在circRNA中可能存在與mRNA中SRD機制相似的降解途徑，但與mRNA中的情況稍有不同，UPF1和G3BP1結合結構複雜和結構簡單的circRNA分子的能力略有不同，具體原因還不明確。
圖5 受SRD機制調控降解的circRNA分析 （[1]）
本文報導發現了一種新的RNA降解機制，主要基於RNA高級結構實現對RNA分子的降解，SRD機制也可以直接調控circRNA的降解，這增加了我們對circRNA體內調控機制的認識。
1. Fischer, J.W., et al., Structure-Mediated RNA Decay by UPF1 and G3BP1. Mol Cell, 2020.
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