

長鏈非編碼RNA (Long noncoding RNAs, lncRNA)是一類無或少有蛋白質編碼能力的復雜長鏈非編碼RNA,其在多數(shù)真核生物基因組被轉錄。目前,人們對lncRNA的認識還處在初級階段,最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。然而,近年來的研究表明,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?shù)榷喾N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。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。ncRNA在發(fā)育和基因表達中發(fā)揮的復雜精確的調控功能極大地解釋了基因組復雜性之難題,同時也為人們從基因表達調控網(wǎng)絡的維度來認識生命體的復雜性開啟新的天地?,F(xiàn)在大部分研究集中于短 RNA如, microRNA,piRNA等一些 ncRNA 生物生成機制和調控通路,甚至在一些人類復雜疾病中的功能,但是這都只是冰山一角。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%),雖然近年來關于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,隨著研究的推進,各類 lncRNA 的大量發(fā)現(xiàn),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”。
lncRNA通常較長,具有mRNA樣結構,經過剪接,具有polyA尾巴與啟動子結構,分化過程中有動態(tài)的表達與不同的剪接方式。lncRNA啟動子同樣可以結合轉錄因子,如Oct3/4,Nanog,CREB,Sp1, c-myc,Sox2與p53,局部染色質組蛋白同樣具有特征性的修飾方式與結構特征。大多數(shù)的lncRNA在組織分化發(fā)育過程中,都具有明顯的時空表達特異性,如有人針對小鼠的1300個lncRNA進行研究,發(fā)現(xiàn)在腦組織中的不同部位,lncRNA具有不同的表達模式。在腫瘤與其他疾病中有特征性的表達方式。序列上保守性較低,只有約12%的lncRNA可在人類之外的其他生物中找到。
長鏈非編碼RNA的作用機制非常復雜,至今尚未完全清楚。根據(jù)目前的研究,lncRNA的作用機制主要有以下幾種:編碼蛋白的基因上游啟動子區(qū)轉錄,干擾下游基因的表達;抑制RNA聚合酶II或者介導染色質重構以及組蛋白修飾,影響下游基因的表達;與編碼蛋白基因的轉錄本形成互補雙鏈,干擾mRNA的剪切,形成不同的剪切形式;與編碼蛋白基因的轉錄本形成互補雙鏈,在Dicer酶的作用下產生內源性siRNA;與特定蛋白質結合,lncRNA轉錄本可調節(jié)相應蛋白的活性;作為結構組分與蛋白質形成核酸蛋白質復合體;結合到特定蛋白質上,改變該蛋白質的細胞定位;作為小分子RNA(如miRNA、piRNA)的前體分子。(沈小英 解放軍第306醫(yī)院病理科)
?