长链非编码RNA
长链非编码RNA
定义
长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)
l 长度>200nt
l 缺少或无开放阅读编码框(opening reading frame,ORF)
l 并不一定都带多聚腺苷酸尾
l 数量上远低于编码蛋白基因(mRNA)
l 与编码蛋白基因相比,具有更高的组织器官特异性
l 物种间的保守序列低,<10%
分类
l 正义lncRNA(sense lncRNA):该类lncRNA转录方向与邻近mRNA转录方向相同;
l 反义lncRNA(antisense lncRNA):该类lncRNA转录方向与邻近mRNA转录方向相反;
l 双向lncRNA(bidirectional lncRNA):该类lncRNA可同时从与邻近mRNA转录方向相同与相反两个方向发生转录;
l 基因间lncRNA(intergenic lncRNA):该类lncRNA从两个基因间转录产生;
l 基因内lncRNA (intronic lncRNA):该类lncRNA从基因的内含子区转录产生。
研究背景
在近十余年的生命科学研究中非编码调控RNA可谓是研究最火的领域之一,从06年诺奖的siRNA,到这几年异常火爆的microRNA,到已登场并定能风靡的lncRNA,可谓如火如荼。
人类基因组研究计划的成果证实:人类30多亿个碱基对的基因序列中2/3的序列被反转录,而最终仅有不到2%的核酸序列用于编码蛋白,大部分基因不表达蛋白质,这一类基因被称为非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA),其所占全基因组的比例与生物种间的复杂等级有着更密切的相关性。ncRNA在发育和基因表达中发挥的复杂精确的调控功能极大地解释了基因组复杂性之难题,同时也为人们从基因表达调控网络的维度来认识生命体的复杂性开启新的天地。
lncRNA与编码蛋白质的mRNA相比,大部分lncRNA同样由RNA聚合酶Ⅱ催化转录而来,但其序列保守性不高且表达丰度较低,在组织和细胞中表现出较强的特异性。lncRNA起初被认为是基因组转录的“垃圾”,是RNA聚合酶II转录的副产物,不具有生物学功能。然而,近年来的研究表明,lncRNA参与了X染色体沉默,基因组印记以及染色质修饰,转录激活,转录干扰,核内运输等多种重要的调控过程,lncRNA的这些调控作用也开始引起人们广泛的关注。lncRNA的数量不仅在ncRNA中占绝对上风,而且还在多个层面上参与细胞分化和个体发育调控, 并与疾病密切相关。近年来关于lncRNA的研究进展迅猛,但是绝大部分的lncRNA的功能仍然是不清楚的,随着研究的推进,各类 lncRNA 的大量发现,lncRNA 的研究将是 RNA 基因组研究非常吸引人的一个方向,使人们逐渐认识到基因组存在人类知之甚少的“暗物质”。
作用机制
1.影响编码蛋白基因上游启动子区转录,干扰下游基因的表达;
2.抑制RNA聚合酶II或者介导染色质重构以及组蛋白修饰,影响下游基因的表达;
3.与编码蛋白基因的转录本形成互补双链,干扰mRNA的剪切,形成不同的剪切形式;
4.与编码蛋白基因的转录本形成互补双链,在Dicer酶的作用下产生内源性siRNA
5.与特定蛋白质结合,lncRNA转录本可调节相应蛋白的活性;
6.作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体
7.结合到特定蛋白质上,改变该蛋白质的细胞定位;
8.作为小分子RNA(如miRNApiRNA)的前体分子。
参考文献
1. Ponting CP, Oliver PL, Reik W. Evolution and functions of long noncoding RNAs[J]. Cell, 2009, 136(4):629-641.
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4. Guttman M, Amit I, Garber M, et al. Chromatin signature reveals over a thousand highly conserved large non-coding RNAs in mammals[J]. Nature, 2009, 458(7235):223-227.
5. Batista PJ, Chang HY. Long noncoding RNAs: cellular address codes in development and disease[J]. Cell, 2013, 152(6):1298-1307.
参考资料
最新修订时间:2023-12-24 13:51
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