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長非編碼rna
鎖定
長非編碼rna概念提出
表觀遺傳學是研究基因表達發生了可遺傳的改變,而DNA序列不發生改變的一門生物學分支,對細胞的生長分化及腫瘤的發生發展至關重要。
[2]
表觀遺傳學的主要機制包括DNA甲基化、組蛋白修飾及新近發現的非編碼RNA。非編碼RNA是指不能翻譯為蛋白的功能性RNA分子,其中常見的具調控作用的非編碼RNA包括小干涉RNA、miRNA、piRNA以及長鏈非編碼RNA。研究者的大量研究表明非編碼RNA在表觀遺傳學的調控中扮演了越來越重要的角色
[2]
。
長非編碼rna長鏈
◆ 長度在200-100000 nt之間的RNA分子
◆ lncRNA參與細胞內多種過程調控
長非編碼rna分類
◆intronic noncoding RNA(內含子非編碼RNA)
◆Large intergenic noncoding RNA (lincRNA)
[3]
◆Promoter-associated lncRNA(啓動子相關lncRNA)
◆UTR associated lncRNA (非翻譯區lncRNA)
[3]
長非編碼rna研究背景
RNA不僅僅只承擔遺傳信息中間載體的輔助性角色,而是更多地承擔了各種調控功能。
[4]
lncRNA在發育和基因表達中發揮的複雜精確的調控功能極大地解釋了基因組複雜性之難題,同時也為人們從基因表達調控網絡的維度來認識生命體的複雜性開啓新的天地.研究者大部分研究集中於短 RNA如 microRNA,piRNA 等一些 ncRNA 生物生成機制和調控通路,甚至在一些人類複雜疾病中的功能,但是這都只是冰山一角。人們對lncRNA(Long noncoding RNAs, LncRNAs) 的認識還處在初級階段,lncRNA起初被認為是基因組轉錄的“噪音”,是RNA聚合酶II轉錄的副產物,不具有生物學功能
[2]
。然而,有文獻研究表明,lncRNA參與了X染色 體沉默,基因組印記以及染色質修飾,轉錄激活,轉錄干擾,核內運輸等多種重要的調控過程,lncRNA的這些調控作用也開始引起人們廣泛的關注。哺乳動物 基因組序列中4%~9%的序列產生的轉錄本是lncRNA(相應的蛋白編碼RNA的比例是1%),雖然關於lncRNA的研究進展迅猛,但是絕大部分的lncRNA的功能仍然是不清楚的,隨着研究的推進,各類 lncRNA 的大量發現,lncRNA 的研究將是 RNA 基因組研究非常吸引人的一個方向,使人們逐漸認識到基因組存在人類知之甚少的“暗物質”
[4]
。
長非編碼rna特徵
◆lncRNAs通常較長,具有mRNA樣結構,經過剪接,具有polyA尾巴與啓動子結構,分化過程中有動態的表達與不同的剪接方式。
[1]
◆序列上保守性較低,只有約12%的lncRNA可在人類之外的其它生物中找到
[4]
。
長非編碼rna作用機制
1 編碼蛋白的基因上游啓動子區(橙色)轉錄,干擾下游基因(藍色)的表達;
2 抑制RNA聚合酶II或者介導染色質重構以及組蛋白修飾,影響下游基因(藍色)的表達
[5]
;
5 與特定蛋白質結合,lncRNA轉錄本(綠色)可調節相應蛋白的活性;
6 作為結構組分與蛋白質形成核酸蛋白質複合體
[5]
;
7 結合到特定蛋白質上,改變該蛋白質的細胞定位;
8 作為小分子RNA(如miRNA、piRNA)的前體分子
[5]
。
長非編碼rna相關領域
長非編碼rna其他生物
長鏈非編碼 RNA 的表達不僅具有細胞型和組織特異性,一些長鏈非編碼 RNA 還僅在真核生物發育過程的特定階段表達
[1]
。對線蟲和果蠅發育過程中長鏈非編碼 RNA 的表達研究發現,這類 RNA 分子呈現出動態的表達變化,多數長鏈非編碼RNA 具有精確的時間和空間表達模式,有的表達模式還保守地存在不同種的果蠅中
[5]
。原位雜交分析中發現,在黑腹果蠅的胚胎髮育過程中高表達的33 個 mRNA-like 長鏈非編碼 RNA,有 16 個僅在中樞或者外周神經系統中得到表達
[1]
。
長非編碼rna人類疾病
研究發現,長鏈非編碼 RNA 的表達或功能異常與人類疾病的發生密切相關,其中就包括癌症、退行性神經疾病在內的多種嚴重危害人類健康的重大疾病,具體表現為長鏈非編碼 RNA 在序列和空間結構上的異常、表達水平的異常、與結合蛋白相互作用的異常等
[3]
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- 參考資料
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- 1. 植物非編碼RNA調控春化作用的表觀遺傳 .中國知網[引用日期2014-12-20]
- 2. 長鏈非編碼RNA的作用機制及其研究方法 .中國知網.2013年[引用日期2014-12-20]
- 3. 長鏈非編碼RNA研究進展 .中國知網.2014年[引用日期2014-12-21]
- 4. 表觀遺傳學:生物細胞非編碼RNA調控的研究進展 .中國知網.2009年[引用日期2014-12-20]
- 5. 長鏈非編碼RNA的作用機制及其研究方法 .中國知網.2013年[引用日期2014-12-21]
- 6. Long noncoding RNAs: functional surprises from the RNA world .NCBI.2009[引用日期2015-08-10]
- 7. ANDRZEJ T.WIERZBICKI, TODD BLEVINS, SZYMON SWIEZEWSKI. Annual Review of Plant Biology: Long Noncoding RNAs in Plants[J]. Annual review of plant biology,2021,72245-271.