LncRNA调控骨骼肌发育的分子机制及其在家养动物中的研究进展

骨骼肌是维持机体功能必不可少的组织,与家养动物的产肉率等重要经济性状密切相关。近年来,高通量测序鉴定了大量与骨骼肌生成相关的长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA),它们可作为调节因子在表观调控、转录调控以及转录后调控等多个层面调控基因表达。lncRNA通过靶向关键因子参与调控骨骼肌发育的各个环节,包括骨骼肌干细胞增殖、迁移、分化,成肌细胞增殖、分化、肌管融合,肌纤维肥大和纤维类型转换等过程。本文重点归纳了lncRNA在人和小鼠骨骼肌发育中的分子调控机制,介绍了lncRNA的研究方法,综述了lncRNA在家养动物骨骼肌发育中的研究进展,分析了目前家养动物lncRNA研究所面临的困难和挑战,最后展望了未来家养动物lncRNA研究的方向,以期为进一步阐明骨骼肌生长发育的分子调控机制提供参考。     

LncRNA在哺乳动物毛囊发育调控中的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度超过200 nt,本身不具编码能力的真核转录本,是基因编码蛋白的关键调节器,在转录水平和转录后水平调节基因的表达,广泛分布于动植物基因组中,作为一类重要的调节因子参与生命发育周期、细胞分化及疾病相关的一些生物学过程。目前,已有一些与皮肤生物学相关lncRNA的报道,但其在皮肤毛囊发育和毛发纤维中的功能及作用机制鲜有报道。近年来,新一代测序技术和芯片技术的结合为lncRNA的鉴定提供了更加有效和快速的途径。研究表明,部分lncRNA对皮肤毛囊细胞的增殖、分化及真皮乳头的形成具有一定影响,其相关靶基因参与调控毛囊的周期性生长。结合近期研究进展就lncRNA对毛囊生长发育的调控作用进行了综述,旨在为后续研究哺乳动物毛囊生长发育相关lncRNA的作用及调控机制奠定理论基础。     

长链非编码RNA(lncRNA)及其在昆虫学研究中的进展

长链非编码RNA（long noncoding RNA, lncRNA）是一类转录本长度超过200 nt的非编码RNA,主要通过转录调控和转录后调控调节基因的表达,也可通过影响蛋白质定位和端粒复制发挥其强大的生物学功能。本文在介绍lncRNA的特征、分类及其主要作用机制的基础上,综述了有关昆虫lncRNA的鉴定及功能研究等方面的最新进展。近5年来已经从黑腹果蝇Drosophila melanogaster、小菜蛾Plutella xylostella和褐飞虱Nilaparvata lugens等8种昆虫中鉴定出了大量lncRNA,为进一步研究lncRNA在昆虫生长发育过程中的功能奠定了重要基础。非编码RNA参与调控害虫抗药性的分子机制已经成为昆虫毒理学研究的一个新兴领域,因此本文对有关lncRNA与害虫抗药性关系的最新研究进展也做了介绍。     

ATM-E2F1信号通路调控ANRIL(CDKN2B-AS)

<正>长非编码RNA是一种新的调节RNA,包括长200至1000000个碱基对的由DNA转录而来但无蛋白编码能力的RNA。最近,高通量转录组分析发现了人类基因组中大量的lncRNA。人类基因组中只有1.5%的蛋白编码蛋白,而大部分非编码调节原件都转录为非编码RNA。其中,lncRNA在发育、分化、代谢等生理过程中基因表达的各个水平都起调控作用。已有的报道发现,lncRNA可作为信号、脚手架以及基因转录和翻译中各种修饰过程的抑制剂或激活剂,并通过这些途径调控基因表达。近年来,lncRNA被视为基因转录调控中至关重要的一环。然而lncRNA在各种生理过程中的功能仍需进一步研究。     

MyoD相关非编码RNA调控骨骼肌生长发育的研究进展

骨骼肌的生长发育是一个受多种功能性因子调控的精密网络过程,其中MyoD是一种骨骼肌特异性转录因子,能够识别并启动骨骼肌特异基因的转录。非编码RNA是一类具有多种生物功能但不能编码蛋白质的RNA。现就目前与MyoD协同作用,共同参与肌细胞增殖、分化、融合等过程的非编码RNA及其作用机制进行综述,以期为阐明与MyoD相关非编码RNA的作用机制提供理论参考。     

长链非编码RNA的研究现状

长链非编码RNA（lncRNA）是一类长度大于200bp的非编码RNA,无蛋白质编码功能,物种间保守性差,具有较强的组织特异性和时空特异性。研究表明ncRNA具有广泛的生物学功能,如参与RNA的生成与加工、转录调控、染色质重塑等,且作用机制复杂,如能通过绑定特点蛋白质参与转录调节或作为ceRNA参与转录后调控。但lncRNA的结构复杂,功能研究进展缓慢,目前仍难以对其细致分类。从基本特征、分类、功能、数据库、研究工具及其与癌症之间的关系等方面对lncRNA的研究进展进行综述,以期为lncRNA后续研究提供参考。     

长链非编码RNA在胃癌中的研究进展

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的转录本,其转录本没有或少有蛋白质编码功能,参与调控多种生物生理功能。lncRNA可在表观遗传学、转录及转录后等多层面调控基因表达,对个体生长发育及肿瘤发生、发展过程至关重要。近年来,有诸多的研究发现lncRNA参与胃癌的发生、发展及转移等多个过程,且与患者的预后相关。对lncRNA在胃癌增殖、凋亡、侵袭和转移中的调控作用进行了综述,以期为胃癌临床诊断与治疗提供新的思路。     

动物长链非编码RNA研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类广泛存在于动植物体内、长度大于200nt、基本不编码蛋白质的转录本。研究表明,lncRNA能够协助蛋白质复合体转运、参与基因和染色体的激活与失活调控等,在胚胎发育、肌肉生长、脂肪沉积以及免疫应答等过程中发挥重要作用。近年来,在人类基因组计划和ENCODE(The Encyclopedia of DNA Elements)计划推动下,在动物中不仅鉴定出数量众多的lncRNA,而且在lncRNA调控脂肪代谢、肌肉发育以及免疫抗病等重要生物学过程的机理研究方面也取得了突破性的进展。这些研究结果颠覆了lncRNA不编码蛋白的传统观念,提出了lncRNA编码功能性小肽调控生物学过程的新模型。本文主要介绍了动物lncRNA的特征与类型、常用数据库、生物学功能、分子调控模型以及未来lncRNA的研究方向,以期为动物lncRNA功能研究提供参考信息。     

长非编码RNA

人类基因组序列的约5%～10%被稳定转录,蛋白质编码基因仅约占1%,其余4%～9%的序列虽能转录,但转录物功能尚不明确。尽管如此,已确证在非蛋白质编码转录物中,含有具备调节功能的非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)。与具有调节功能的短链非编码RNA[如微RNA(microRNA)、小干扰RNA(siRNA),、Piwi-RNA]相比,长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)在数量上占大多数。lncRNA通过多种方式产生,以多种途径调节靶基因表达,参与调控生物体生长、发育、衰老、死亡等过程;lncRNA功能异常往往导致疾病发生。本文综述了lncRNA的起源、分类、作用分子机制及lncRNA异常与疾病的相关性等内容,旨在充分了解这一重要新型调控分子。     

长链非编码RNA在哺乳动物精子发生中的功能研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)一般是指大于200 nt的RNA,位于细胞核内或胞浆中,不参与蛋白质编码,以RNA形式在表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多个层面上调控基因的表达水平。哺乳动物精子发生是一个精细调控的过程,通过雄性生殖细胞分裂和分化形成成熟精子,且精子发生受到不同阶段特异性基因表达的严格调控,而特异性基因表达又受到大量lncRNAs的调控。虽然lncRNA作为一类重要的基因表达调控因子广泛参与各类生物个体发育进程和疾病的发生,但是精子发生相关lncRNAs的报道并不多,且其生物学功能的研究有待进一步深入。因此,本文对lncRNA的起源、作用机制和在精子发生过程中调控作用的研究进展进行了总结分析。     

肠道菌群与非编码RNA互作对疾病影响的研究进展

肠道菌群数量庞大,种类繁多,被认为是一个独立的器官系统,是人体生理和代谢稳态的重要组成部分,肠道菌群的稳态失调以及某些代谢产物的分泌已被证实可以参与人体多种疾病的发生发展。同样,非编码RNA（ncRNA)数量庞大,种类较多,主要包括微小RNA（miRNA)、长链RNA(lncRNA)、环状RNA(circRNA)。ncRNA早期因无蛋白质编码能力未引起重视,随着研究的深入,认识到了其对多种疾病都具有重要的调控作用,近些年获得了更多的关注。目前,多项研究揭示了肠道菌群-ncRNA互作对多种疾病的发生、发展、诊断、治疗等方面的影响,二者互作可能是未来疾病防治的重要突破口。本文就肠道菌群与ncRNA的互作对不同疾病的作用进行综述,以期为疾病的防治提供参考。     

长链非编码RNA调控脂肪发育与代谢研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一种广泛存在于动植物中、长度大于200个核苷酸且不能编码蛋白的RNA。近年来,随着高通量基因组测序技术的不断发展,研究者们对lncRNA的关注度越来越高,通过对lncRNA的深入研究,证实其在细胞分化、表观遗传、细胞周期调控等众多生命活动中发挥重要作用,并且很多疾病的发生、发展过程都与之相关。借助于高通量测序或芯片技术,已经证实许多lncRNA与脂肪组织的生成、发育和代谢调控有关,在脂肪发育的过程中起着重要的作用。通过对脂肪发育相关lncRNA的研究可以更好地了解脂肪的发育、代谢过程,同时为代谢疾病的临床治疗提供新的方法。基于此,对lncRNA作用模式、调控脂肪发育以及其对肥胖相关代谢疾病的影响等研究展开综述,以期为脂肪发育与代谢研究提供理论指导。     

lncRNA作为竞争性内源RNA在非小细胞肺癌中的作用

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)参与肿瘤的多种生理、病理进程.研究表明,lncRNA可通过与微小RNA (microRNA, mi RNA)反应元件相互作用,并与其他RNA分子形成竞争性内源RNA (competing endogenous RNA,ceRNA)的调控网络,参与基因的表达调控.lncRNA以ceRNA方式参与非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的发生发展过程,为揭示NSCLC的分子机理开拓了新的思路,也为NSCLC的治疗提供新的靶点.本文在课题组前期发现NSCLC相关ceRNA基础上,主要讨论lncRNA作为ceRNA在NSCLC中高表达、低表达及治疗相关方面的作用.     

肌肉生长抑制素基因在哺乳动物中的最新研究进展

肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）,也称为生长分化因子8（GDF8）,是转化生长因子β（TGF-β）超家族成员,主要在骨骼肌中表达,在负向调控肌细胞的生长发育中起关键作用。本文对MSTN研究的最新进展进行了综述,讨论了MSTN信号通路与其他通路之间的相互关系,重点阐述了试验条件下MSTN对肌肉发育相关基因的作用,介绍了通过基因操作或使用抗体的方法抑制MSTN的表达对于提高动物产肉量、治疗肌肉萎缩等疾病以及延缓衰老的重要意义。     

肌肉特异表达microRNA的功能研究

MicroRNA作为非编码小RNA分子在转录和后转录水平调控基因表达过程中扮演重要角色,已成为当前分子生物学的研究热点之一。近期已有研究证实,一些在肌肉细胞中特异表达microRNA包括miR-1、miR-206和miR-133可能对肌肉生长和发育很关键。众所周知,肌肉不仅是机体重要结构组织和运动器官,而且还是水产畜牧产品的重要蛋白源。聚焦这些肌肉特异myomiRs在肌肉生长和发育中的功能机理研究,不仅有助于揭示某些疾病的分子机制和解决医学上基因治疗难题;同时也为畜牧水产养殖提供科学应用理论依据。综述我们概括了miR-1, miR-206和miR-133最新研究进展,这将有助于深入了解其作用于肌肉生长和发育的功能和分子机制。       

MicroRNA调控猪骨骼肌发育的研究进展

骨骼肌的生长发育是影响猪肉产量和品质的重要因素,其受遗传和营养等众多因素的精细调控。MicroRNA (miRNA)是一种长度约为22 nt的非编码RNA,通过与靶基因的mRNA 3′UTR序列结合,调控其转录后的表达发挥作用。近年来,大量的研究表明miRNA参与机体的生长发育、生殖、疾病等多种生命过程。本文对miRNA在猪骨骼肌发育调控中的作用进行了综述,以期为猪的遗传改良提供参考和借鉴。     

肌肉生长抑制素调控动物骨骼肌生长机制的研究进展

肌肉生成抑制素（myostatin, MSTN）在动物机体骨骼肌的增殖、分化和生长中起着重要的负调控作用。MSTN基因的过表达会阻碍骨骼肌增殖分化及生长发育,而缺失或表达降低则会导致肌肉肥大,形成双肌现象（double muscle phenomenon, DMP）。MSTN能作用于多个基因及结合多种细胞因子广泛参与生理生化、物质代谢、病理调控等过程,在动物机体生长发育过程中扮演着重要的角色。本文将从MSTN基因的历史渊源、基因定位、时空表达特性、部分相关作用机制等方面进行论述,旨在对MSTN调控动物骨骼肌生长部分机制作梳理,以期为后期研究提供理论依据。     

长非编码RNA编码微肽的研究进展

长非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)是长度超过200 nt的非编码RNA,具有一个或多个短开放阅读框,可编码功能性微肽。这些功能性微肽在各种生物过程中扮演着重要角色,例如Ca²⁺转运、线粒体代谢、肌细胞融合和细胞衰老等过程。同时,这些生物过程又在机体稳态调控、疾病和癌症的发生与发展、胚胎发育等重要生理过程中起关键作用。因此,研究由lncRNA编码的微肽在生物体的潜在的调控机制,将有助于进一步解析生物体潜在调控过程,并为后续疾病的靶向治疗及动物生长性能的提高提供新的理论依据。本文综述了现阶段lncRNA编码微肽领域的最新研究进展,并对当前微肽在肌肉生理、炎症与免疫、人类常见癌症、胚胎发育等领域的研究进展进行描述与总结,最后简单阐述了lncRNA编码微肽现阶段面临的问题和存在的挑战,以期为后续微肽的深入研究提供科学参考及新思路。     

lncRNA与miRNA相互调控作用及其与肿瘤的关系研究

长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)是一类转录本长度大于200 bp的非编码RNA,可作为人类基因组中一类重要的调控分子通过多种方式发挥其生物学功能.近年来的研究表明,lncRNA也可以作为一种竞争性内源性RNA (competing endogenous RNA, ceRNA) 与miRNA相互作用,参与靶基因的表达调控,并在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用.本综述在简要介绍lncRNA功能研究现状和主要研究方法的基础上,进一步分析了lncRNA与miRNA之间的互相调控关系及其在肿瘤发生发展中的作用,以便为后续的研究提供新的思路.