长链非编码RNA研究进展

基因组计划研究表明, 在组成人类基因组的30亿个碱基对中, 仅有1.5%的核酸序列用于蛋白质编码, 其余98.5%的基因组为非蛋白质编码序列。这些序列曾被认为是在进化过程中累积的“垃圾序列”而未予以关注, 但在随后启动的ENCODE研究计划中却发现, 75%的基因组序列能够被转录成RNA, 其中近74%的转录产物为非编码RNA(Non-coding RNA, ncRNA)。在非编码RNA中, 绝大多数转录本的长度大于200个碱基, 这些“长链非编码RNA(Long non-coding RNA, lncRNA)”能够在转录及转录后水平上调节蛋白编码基因的表达, 从而广泛地参与包括细胞分化、个体发育在内的重要生命过程, 其异常表达还与多种人类重大疾病的发生密切相关。文章综述了长链非编码RNA的发现、分类、表达、作用机制以及其在个体发育和人类疾病中的作用。     

长链非编码RNA的功能及其研究

长链非编码RNA(Long noncoding RNAs,lncRNAs)是一类无或少有蛋白编码能力的复杂长链非编码RNA,在大部分真核生物基因组被转录。目前大多数lncRNAs已分类,但其功能有待深入研究。已有研究表明lncRNAs在调节生长发育、细胞定向分化、亚细胞结构分布、进化选择和人类疾病的关系等方面有重要作用。本文就对lncRNAs的功能及其在医学方面的研究进展作一综述。     

长链非编码RNA生物学功能及其意义研究进展

人类基因组DNA核苷酸序列中约93%能被转录为RNA,其中仅2%的转录产物被翻译为蛋白质,余下98%属于非编码RNA（non-coding RNA,ncRNA）。ncRNA中长度超过200 nt的称为长链非编码RNA（long non-coding RNA,LncRNA）,长期以来LncRNA被认为是转录过程中的副产物而不具有生物学功能。近年随着微小RNA（microRNA,miRNA）的研究进展,揭示了ncRNA在人类基因转录后调节、细胞生长、分化、增殖中起着相当重要的作用。同时也提示,相比miRNA,在细胞内转录比例更高的LncRNA具有极其复杂而重要的生物学功能,并与人类疾病密切相关。结合LncRNA的表观遗传学功能及其病理生理意义作一简述。     

长链非编码RNA的功能与疾病治疗的潜力

人类基因组转录本长度>200 nt（核苷酸）、不编码蛋白质的RNA分子为长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA)。lncRNA可在多个层面调节基因表达,其功能失调与包括肿瘤在内的很多人类疾病密切相关。本文概述lncRNA的种类、功能与疾病的关系,讨论基于lncRNA基因编辑、干细胞修饰及其与miRNA、蛋白质相互作用等的治疗潜能。     

microRNA和长链非编码RNA在呼吸系统疾病中的表达

非编码RNA包括microRNA(miRNA)和长链非编码RNA(1ncRNA),广泛存在于真核生物的基因组中,通过调控转译过程影响各种生物学效应,在多种生物体的重要生命过程中具有不可替代的作用。研究已证实呼吸系统疾病中miRNA存在差异性表达,而lncRNA可调节分子表型,两者的相互作用机制仍需大量实验进行研究。非编码RNA作为一种新型治疗途径的靶点,其具体作用机制及如何更好地应用于临床值得深入探讨。     

长链非编码RNA在心肌肥厚中的研究现状及进展

长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)的结构、功能存在多样性,参与多种生理及病生理过程,具有重要的功能,是近期的生物医学研究热点之一。长链非编码RNA与多种心血管疾病密切相关,最新的报道发现长链非编码RNA在心肌肥厚的发生和发展中发挥重要作用。本文主要结合长链非编码RNA在心肌肥厚领域的研究现状,综述其在疾病发生发展中的作用和意义。     

长链非编码RNA研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一类长度超过200nt的非编码RNA分子,通过信号分子、诱饵分子、引导分子、支架分子等4种方式在转录水平和转录后水平调控基因的表达。lncRNAs的表达水平相对于蛋白编码基因较低,但它们在X染色体沉默、基因组印迹、染色体修饰、转录激活、转录干扰以及核内运输等方面具有重要的功能。相对于研究较多的非编码小RNA,lncRNAs的功能目前尚不完全清楚。该文从lncRNAs的起源、分类、分子机制、功能和进化等方面综述了lncRNAs的研究进展,为进一步探究lncRNAs的功能和作用机制提供依据。     

LncRNA HOXA-AS2在癌症中的作用

长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类长度超过200个核苷酸的非编码转录本。越来越多的证据表明,lncRNAs在癌症的发生和发展中起着重要的调控作用。HOXA簇反义RNA 2(HOXA cluster antisense RNA 2,HOXA-AS2)是一种新型的lncRNA,其在癌症的发生、发展等过程中发挥了重要作用。本文对近年来HOXA-AS2在人类多种癌症中的表达、分子机制及相关功能进行综述,并探讨其可能的临床应用。     

长非编码RNA在基因调控和肿瘤形成中的作用

哺乳动物中,只有小部分基因转录成为编码蛋白质的RNA,大量的基因则转录为不能编码蛋白质的RNA,即ncRNA。长非 编码RNA(lncRNAs)是分子长度在200-100000 nt 之间的一类ncRNA。lncRNAs 的数量超过蛋白质编码基因的数量。目前,对长非 编码RNA(lncRNAs)的生物学特性,转录调控以及其在肿瘤发生发展中的作用机制的研究任然是RNA研究的热点。lncRNAs 通 过控制染色质重塑,转录调控和录转录后调控而在基因的转录调节中发挥了重要作用。lncRNAs 与多种肿瘤相关,并且在抑制因 素和促进因素中都具有重要的作用。众多文献报道的结果表明lncRNAs 参与调控基因表达,在正常细胞与肿瘤细胞的转换中起 到至关重要的作用。     

植物长链非编码RNA调控发育与胁迫应答的研究进展

长链非编码RNAs（long non-coding RNAs,lncRNAs）是一类长度大于200个核苷酸、缺乏明显开放阅读框、很少或者不具有蛋白编码潜能的内源性RNA。鉴于lncRNAs低表达和低保守性的特点,早期阶段认为其是转录副产物,在生物体内不发挥生物学功能。随着对非编码RNA的深入研究,lncRNAs被认为是一种调控其他类型RNA的重要基因组分,参与发育和胁迫应答生物学过程。本文主要阐述lncRNAs的来源及分类、作用机制、lncRNAs在植物发育和胁迫应答方面的生物学功能,为lncRNAs在作物生产育种中的应用研究提供参考。     

miRNA,lncRNA与心血管疾病

近年来,心血管疾病在我国的发病率和致死率呈逐年上升趋势,已成为威胁我国公众健康的重要疾病之一.尽管长期的研究使人们对心血管疾病有了一定的了解,但是其发病机制尚未完全清楚.非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是指转录组中不编码蛋白的功能性RNA分子,包括微小RNA(microRNA,miRNA)和长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)等.miRNA是一类在进化上高度保守,具有转录后调节活性的单链非编码小分子RNA.而lncRNA是一类转录本长度超过200个核苷酸的功能性非编码RNA分子.研究表明,这些功能性ncRNA不但在细胞增殖、分化和衰老过程中发挥着重要作用,还参与了癌症、神经退行性疾病和心血管疾病等疾病的病理进程.本文将着重概述miRNA和lncRNA在心血管疾病中的作用及其最新研究进展.     

长链非编码RNA表征及其在结直肠癌发生发展中的作用和临床意义

长非编码RNA（long non-coding RNAs, lncRNAs）是一类转录本长度大于200个核苷酸,不具有蛋白质编码功能的非编码RNA（non-coding RNA, ncRNA）。人类基因组中,ncRNA基因占比超过90%,数量远大于蛋白质编码基因。作为生物大分子,lncRNA具有特定的初级和高级结构,在基因表达调控等生物学进程中发挥着特有的功能。lncRNA数量多,结构各异,因此鉴定和表征新的lncRNA,探索其结构和功能,是当前基因研究领域的热点之一。在临床疾病机制研究中,大量结果表明,lncRNA与临床疾病发生发展,特别是肿瘤的发生发展具有密切的相关性。伴随着后基因组学时代基因鉴定和功能探索方法的不断进步,探索lncRNA在疾病发生中的功能及表达变化,深入解锁lncRNA在疾病发生中涉及的分子机制,将为疾病早期预防、诊断和预后提供有效参考。基于以上的研究大背景,本文对lncRNA的定义、基因鉴定的策略和方法,高级结构检测及其对应的生物学功能,以及lncRNA的分类进行了阐述;另一方面,基于lncRNA与肿瘤发生发展的密切关系,本文以经典抑癌基因p53为切入点,对多种p53相关的lncRNA在结直肠癌（colorectal cancer, CRC）发生发展中的作用进行了归纳小结,阐述了lncRNA在结直肠癌中的表达变化、涉及的分子互作机制和信号通路,对其作为分子标志物在临床中的应用潜力进行了评估。我们乐观地认为,作为生物分子标志物,lncRNA将为包括癌症在内的疾病治疗提供全新、精准和个性化的分子靶点。     

小麦长链非编码RNA的预测及功能分析

生物体有部分基因被转录成RNA,但是不编码相应蛋白质,称为长链非编码RNA(lncRNA)。它们参与基因的表观调控,这一过程对动物、植物的生长发育都有重要作用,但是,目前植物中发现和研究的lncRNA较少。为了研究lncRNA在植物中的功能,本研究建立了基于小麦全长cDNA的lncRNA识别程序。从6162条小麦全长cDNA中发现了231条lncRNAs,并从中鉴定出两个新miRNAs,这表明lncRNAs可以通过形成miRNAs前体基因形成其功能。此外,通过序列富集分析,我们从小麦lncRNAs中鉴定出三个保守的调控元件,结果显示小麦lncRNAs可能通过和其它蛋白质或DNA等分子作用,进而参与小麦生长、发育等过程的调控,这些结果对进一步研究植物体内的lncRNA的功能和作用机制具有重要意义。     

miRNAs调控lincRNAs的生物信息学预测与功能分析

基因间长链非编码RNAs(Long intergenic non-coding RNAs, lincRNAs)是位于蛋白编码基因之间的长度超过200 nt的非编码RNAs, 在动物中参与细胞周期调控、免疫监视、胚胎干细胞分化等多种生物学过程, 但是lincRNAs在大多数植物中的功能尚不清楚。MicroRNAs(miRNAs)是真核生物中一类在转录水平和转录后水平介导基因沉默的21 nt左右的内源性单链小非编码RNAs分子, 通过序列互补的方式调控靶标基因的表达。目前miRNAs的靶标研究主要集中于编码蛋白的基因, 而对于靶标为非编码RNAs的研究较少, 尤其在植物中的研究更为少见。为了系统挖掘植物中lincRNAs的功能, 文章整合miRNAs数据、cDNAs数据和降解组数据, 利用生物信息学方法找到拟南芥(Arabidopsis thaliana)337个成熟miRNAs在2708个lincRNAs上的可能结合位点, 构建了miRNAs-mRNAs-lincRNAs调控网络, 并根据竞争性内源(ceRNA)假说预测lincRNAs的功能, 为进一步阐明植物中miRNAs对lincRNAs的调控机制以及lincRNAs的功能奠定了基础。     

Sl‐lncRNA15492 interacts with Sl‐miR482a and affects Solanum lycopersicum immunity against Phytophthora infestans

Long non‐coding RNAs (lncRNAs) are involved in the resistance of plants to infection by pathogens via interactions with microRNAs (miRNAs). Long non‐coding RNAs are cleaved by miRNAs to produce phased small interfering RNAs (phasiRNAs), which, as competing endogenous RNAs (ceRNAs), function as decoys for mature miRNAs, thus inhibiting their expression, and contain pre‐miRNA sequences to produce mature miRNAs. However, whether lncRNAs and miRNAs mediate other molecular mechanisms during plant resistance to pathogens is unknown. In this study, as a positive regulator, Sl‐lncRNA15492 from tomato (Solanum lycopersicum Zaofen No. 2) plants affected tomato resistance to Phytophthora infestans. Gain‐ and loss‐of‐function experiments and RNA ligase‐mediated 5′‐amplification of cDNA ends (RLM‐5′ RACE) also revealed that Sl‐miR482a was negatively involved in tomato resistance by targeting Sl‐NBS‐LRR genes and that silencing of Sl‐NBS‐LRR1 decreased tomato resistance. Sl‐lncRNA15492 inhibited the expression of mature Sl‐miR482a, whose precursor was located within the antisense sequence of Sl‐lncRNA15492. Further degradome analysis and additional RLM‐5′ RACE experiments verified that mature Sl‐miR482a could also cleave Sl‐lncRNA15492. These results provide a mechanism by which lncRNAs might inhibit precursor miRNA expression through antisense strands of lncRNAs, and demonstrate that Sl‐lncRNA15492 and Sl‐miR482a mutually inhibit the maintenance of Sl‐NBS‐LRR1 homeostasis during tomato resistance to P. infestans.     

Effects of GWAS-Associated Genetic Variants on lncRNAs within IBD and T1D Candidate Loci

Long non-coding RNAs are a new class of non-coding RNAs that are at the crosshairs in many human diseases such as cancers, cardiovascular disorders, inflammatory and autoimmune disease like Inflammatory Bowel Disease (IBD) and Type 1 Diabetes (T1D). Nearly 90% of the phenotype-associated single-nucleotide polymorphisms (SNPs) identified by genome-wide association studies (GWAS) lie outside of the protein coding regions, and map to the non-coding intervals. However, the relationship between phenotype-associated loci and the non-coding regions including the long non-coding RNAs (lncRNAs) is poorly understood. Here, we systemically identified all annotated IBD and T1D loci-associated lncRNAs, and mapped nominally significant GWAS/ImmunoChip SNPs for IBD and T1D within these lncRNAs. Additionally, we identified tissue-specific cis-eQTLs, and strong linkage disequilibrium (LD) signals associated with these SNPs. We explored sequence and structure based attributes of these lncRNAs, and also predicted the structural effects of mapped SNPs within them. We also identified lncRNAs in IBD and T1D that are under recent positive selection. Our analysis identified putative lncRNA secondary structure-disruptive SNPs within and in close proximity (+/−5 kb flanking regions) of IBD and T1D loci-associated candidate genes, suggesting that these RNA conformation-altering polymorphisms might be associated with diseased-phenotype. Disruption of lncRNA secondary structure due to presence of GWAS SNPs provides valuable information that could be potentially useful for future structure-function studies on lncRNAs.     

miRNAs and lncRNAs in vascular injury and remodeling

Vascular injury, remodeling, as well as angiogenesis, are the leading causes of coronary or cerebrovascular disease. The blood vessel functional imbalance trends to induce atherosclerosis, hypertension, and pulmonary arterial hypertension. As several genes have been identified to be dynamically regulated during vascular injury and remodeling, it is becoming widely accepted that several types of non-coding RNA, such as microRNAs (miRNAs) and long non-coding RNAs (lncRNAs), are involved in regulating the endothelial cell and vascular smooth muscle cell (VSMC) behaviors. Here, we review the progress of the extant studies on mechanistic, clinical and diagnostic implications of miRNAs and lncRNAs in vascular injury and remodeling, as well as angiogenesis, emphasizing the important roles of miRNAs and lncRNAs in vascular diseases. Furthermore, we introduce the interaction between miRNAs and lncRNAs, and highlight the mechanism through which lncRNAs are regulating the miRNA function. We envisage that continuous in-depth research of non-coding RNAs in vascular disease will have significant implications for the treatment of coronary or cerebrovascular diseases.