转录后加工中剪接的多样性

基因表达过程中,转录得到的原始RNA(RNA前体)要经过加工才能成为成熟的RNA。剪接是众多转录后加工内容中的一种。剪接结果切除RNA前体中由基因内含子转录得到的居间序列,将外显子转录部分联接起来。剪接是多式多样和复杂的。对剪接机制的研究,无论在理论上(如基因表达的调控)和在实际上(如基因工程)都是有意义的。     

共享编辑

转录后胞嘧啶变尿嘧啶的编辑工作对于植物器官RNA的正确加工是必不可少的。在本文中,作者利用玉米提取物的离体RNA编辑,首次获得了烟草以外植物的反式因子共享的有力数据。     

基于高通量测序鉴定细菌RNA加工位点方法的开发（英文）

简便的RNA剪切加工位点鉴定方法对于细菌核糖核酸内切酶功能和转录后水平调控机制的研究至关重要。本研究基于第二代测序技术,开发了一种能够精确鉴定RNA剪切加工位点及其剪切效率的高通量测序方法。在该方法中,首先将各种潜在RNA剪切加工的DNA片段分别克隆至报告系统进行转录,然后利用其下游特异引物进行反转录,直接构建约500 bp的双端测序cDNA文库,并在Illumina MiSeq平台对该文库进行测序。最后通过对reads 5′末端的比对定位,精确测定发生RNA剪切的位点。利用该方法,成功鉴定了来自Ruminiclostridium Cellulolyticum的cip-cel mRNA中的3个RNA剪切加工位点。与传统引物延伸和5′RACE等方法相比,该方法不仅具有更高的安全性和通量,同时还可像Northern印迹鉴定RNA的剪切效率。     

RNA编接

本文概要介绍了锥虫基因表达与调控的一种普遍而独特的方式:RNA编接(RNA editing)。初级转录本经RNA编接系统加工后,成熟RNA中插入了数目不等的、非基因组编码的尿嘧啶核苷酸残基(u)并切除了某些由基因组编码的u序列。编接插入的“额外”u序列可占成熟RNA的60％左右。这一现象的发现,向人们提出了这样的问题:遗传信息都存在于基因组DNA序列中吗?是否还存在其它形式的遗传物质?     

小RNA与蛋白质的相互作用

小分子调控RNA,包括siRNA（small interfering RNA）、miRNA（microRNA）和piRNA（piwiinteracting RNA）、hsRNA（heterochromatin associatedsmall RNA）等,是当前生命科学研究的前沿热点。越来越多的证据表明,这些小分子RNA存在于几乎所有较高等的真核生物细胞中,对生物体具有非常重要的调控功能。它们通过各种序列特异性的RNA基因沉默作用,包括RNA干扰（RNAi）、翻译抑制、异染色质形成等,调控诸如生长发育、应激反应、沉默转座子等各种各样的细胞进程。随着对这些小分子调控RNA的发现,一些RNascⅢ酶家族成员、Argonaute蛋白质家族成员及RNA结合蛋白质等先后被鉴定为小RNA的胞内蛋白质合作者,参与小RNA的加工成熟和在细胞内行使功能。本综述简介一些RNA沉默作用途径中重要组分的结构和功能的研究进展。     

RNA修饰分布特征概述

RNA修饰研究是表观遗传研究领域的新热点之一,近年来多种RNA修饰陆续被研究者发现,如6-甲基腺嘌呤(m~6A)、5-甲基胞嘧啶(m~5C)、假尿嘧啶(ψ)等,通过高通量测序结合生物信息学分析揭示了这些RNA修饰的分布特征。不同的RNA修饰在转录本上具有其特异的分布特征,并与所发挥的RNA加工和代谢功能密切相关。随着RNA修饰检测和测序技术的发展以及单细胞、单碱基分辨率等新兴技术的兴起,RNA修饰的分布特征及规律将会得到更精确、更深入的解析。该文主要介绍目前研究比较深入的几种RNA修饰在转录本上的分布特征,并对目前该方向面临的主要机遇与挑战进行讨论。     

真核生物核酸外切体(exosome)的研究进展

RNA的加工和降解是调控基因时空表达的重要步骤,在调节生物体的生长和发育过程中起着至关重要的作用.几乎所有的RNA都是从一条长的前体加工处理而来,形成成熟的RNA发挥功能,之后进行降解.RNA的降解需要5′-3′核酸外切酶、3′-5′核酸外切酶及核酸内切酶的参与.在真核细胞中,部分3′-5′核酸外切酶所进行的RNA降解依赖于一种称为核酸外切体(exosome)的复合物.该复合物由9个核心蛋白亚基组成,已有的证据表明,其广泛参与了动物、酵母及植物体中多种RNA的加工和降解过程.本文综述了真核生物中核酸外切体的研究进展,讨论了该复合体在RNA加工降解过程中的作用机制.     

RNA结合蛋白HuR对肠道上皮稳态的转录后调控（英文）

哺乳动物的肠上皮组织具备快速和强大的自我更新能力,以适应与肠内容物中众多有害物质和微生物的直接接触。基因的转录后调控是肠上皮组织维持稳态的重要机制之一。RNA结合蛋白HuR在细胞中的主要功能是调节靶向基因转录本的稳定性和翻译,密切参与肠道黏膜病理生理调节。本综述将重点介绍HuR在维持肠上皮完整性方面的生物学作用,尤其是HuR在调节肠上皮细胞更新、肠道黏膜修复以及肠壁通透性方面的最新发现和研究进展;并深入分析HuR与其它RNA结合蛋白以及非编码RNA (包含微小RNA和长链非编码RNA)之间的相互作用在肠上皮稳态调节中的共同作用。随着RNA结合蛋白和非编码RNA研究领域的不断深入,肠上皮组织稳态的转录后调控将为如何在特定病理条件下保护肠上皮的治疗提供新的线索。     

RNA在发育和生殖中的作用的第二次国际讨论会

今年4月25—30日在北京举行了 RNA 在发育和生殖中的作用的第二次国际学术讨论会。中、美、英、法、西德等国的有关科学家出席了会议。一、会议就基因的结构和 RNA 的结构之间的关系;分化中的 RNA;发育中核酸的合成,RNA 的加工和功     

“遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成”的教学设计（第1课时）

1教材分析 本节为高中生物学必修2《遗传与进化》（浙江科学技术出版社）第3章第4节的第1课时,重点内容是概述遗传信息的转录、翻译过程。整节课阐明转录是遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。其场所主要在细胞核,产物是RNA;翻译是以mRNA为模板合成多肽链的过程,其场所是在核糖体上,此过程需要tRNA作为运载工具。     

酶法合成RNA的相关技术研究进展

近些年来RNA相关研究发展迅速,从质和量两方面对RNA合成技术提出了更高的要求。RNA合成方法包括化学合成和酶法合成两种。目前已商业化的RNA化学合成法能够实现长度小于90个碱基的RNA合成,但合成费用相对较高,使许多研究难以展开。相对于化学合成,酶法合成具有效率高、条件温和的特性,能够合成长序列,是一种高效、低耗的RNA合成方案。酶法合成的技术流程包括转录和加工两步,其中转录的模型主要分为线性转录和滚环转录两种,不同的模型产生的初始转录产物特性不同,需要采用相应的加工方式对其进行处理才能获得准确的目的 RNA产物。近年来研究者们不断地研究探索RNA的酶法合成,发现并构建了多种转录模型和初始转录物的加工方案,将从酶法合成RNA的转录模型和加工技术的原理、特点和问题等方面进行概述,以期为后续酶法合成RNA的进一步研究和选择性应用提供参考。     

RNA编辑功能和RNA干扰

RNA编辑被认为是生命体一种新的基因加工与修饰现象,是指DNA转录成RNA后除RNA剪切外的其他加工过程,以核苷酸的删除、插入或替换等方式改变遗传信息,揭示生物进化过程中基因修饰和调控的另一个重要途径,是对中心法则的重要补充.而RNAi是一种由dsRNA介导的,在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因表达的基因调节途径.着重介绍 RNA编辑功能、RNA编辑与RNA干扰关系.     

人线粒体RNA加工及调控

线粒体是细胞内氧化磷酸化（oxidative phosphorylation,OXPHOS）和合成三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）的细胞器，是细胞能量代谢的“动力工厂”。线粒体几乎存在于所有真核生物中，参与细胞凋亡、钙稳态以及先天免疫反应的调节等过程，对细胞行使正常的生理功能至关重要。线粒体是半自主细胞器，拥有自身的基因组DNA，编码37个基因，包括2个rRNA基因、13个m RNA基因和22个tRNA基因。线粒体的基因表达需要经过复杂的转录和转录后加工过程，包括多顺反子RNA的切割、RNA的修饰以及RNA的末端加工等过程。异常的线粒体RNA加工会导致线粒体RNA表达谱发生变化、线粒体翻译紊乱、线粒体功能失常等，从而造成多种线粒体相关疾病。本文综述了线粒体DNA的转录、RNA转录后加工以及影响RNA加工的因素方面的最新研究进展。     

基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法研究

为了便于新发或罕见病毒性传染病的筛查检测,本研究利用多重置换扩增技术,以负链RNA病毒—发热伴血小板减少综合征病毒和正链RNA病毒—登革病毒为模拟样本探索临床样本中RNA病毒基因组非特异性扩增方法。研究中通过梯度稀释的RNA病毒模拟样本中可能存在的不同丰度的病原体,样本核酸依次加工成单链cDNA、双链cDNA、T4DNA连接酶处理后的双链cDNA以及添加外源辅助RNA后合成并连接的双链cDNA形式,然后进行Phi29DNA聚合酶等温扩增,使用荧光定量PCR方法比较各种方法对RNA病毒核酸扩增的影响。结果显示,对于不同类型的RNA病毒模拟标本,多重置换扩增对于单链及双链cDNA的扩增效果有限,而双链cDNA经DNA连接酶处理后的扩增能达到6×103倍;在cDNA合成过程中加入外源辅助RNA,模拟样本中病毒基因组的扩增可达2×105倍,尤其是对含有低丰度病原体的模拟样本扩增效果的改善更为明显。本研究摸索建立了基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法,能够对样本中低丰度RNA病毒基因组实现有效扩增,可满足开展多种病原体筛查检测的需求。     

RNA甲基化修饰调控和规律

表观遗传学修饰包括DNA、RNA和蛋白质的化学修饰,基于非序列改变所致基因表达和功能水平变化。近年来,在DNA和蛋白质修饰基础上,可逆RNA甲基化修饰研究引领了第3次表观遗传学修饰研究的浪潮。RNA存在100余种化学修饰,甲基化是最主要的修饰形式。鉴定RNA甲基化修饰酶及研发其转录组水平高通量检测技术,是揭示RNA化学修饰调控基因表达和功能规律的基础。本文主要总结了近年来本课题组与合作团队及国内外同行在RNA甲基化表观转录组学研究中取得的主要前沿进展,包括发现了RNA去甲基酶、甲基转移酶和结合蛋白,揭示RNA甲基化修饰调控RNA加工代谢,及其调控正常生理和异常病理等重要生命进程。这些系列研究成果证明RNA甲基化修饰类似于DNA甲基化,具有可逆性,拓展了RNA甲基化表观转录组学研究新领域,完善了中心法则表观遗传学规律。     

长链非编码RNA顺式调节作用机制的研究进展

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)种类众多,生物学功能复杂,与不同的分子相互作用,实现其特有的基因调控功能。可参与细胞核染色质结构的调控、m RNA的转录及转录后的加工运输、蛋白质的翻译等过程。此外,lncRNAs在邻近基因或靶基因的顺式调节机制中也发挥了重要作用,本综述主要对近年来lncRNAs通过顺式调节作用影响基因表达的机制进行综述。     

细菌RNA稳定性调控相关元件的研究进展

RNA降解体（细菌RNA降解的主要执行者）是一种多亚基的蛋白质复合物,主要由RNA解螺旋酶、聚核苷酸磷酸化酶（polynucleotide phosphorylase,PNPase）、内切核酸酶（ribonuclease E,RNase E）以及糖酵解途径中的烯醇化酶、磷酸果糖激酶等组成,参与核糖体RNA（ribosome RNA,rRNA）的加工以及信使RNA（messenger RNA,mRNA）的降解。此外,RNA分子伴侣Hfq和调控小RNA（small RNA,sRNA）在RNA稳定性调控中也发挥着重要作用。综述了细菌RNA稳定性调控相关功能元件,特别是降解体蛋白及RNA分子伴侣Hfq的最新进展,以期为研究细菌RNA稳定性及其参与的代谢调控提供理论参考。     

水稻phased small RNA合成机制研究取得新进展

植物中的Dicer-like(DCL)蛋白属于第III类RNA酶,负责加工产生各种类型的小分子RNA。Phased small RNA是新近在水稻中发现的一类小分子RNA,包括21-nt和24-nt两种形式。其中24-nt长的phased small RNA在模式植物拟     

核仁小RNA源性小RNA

最新研究结果表明,一些与RNA介导基因沉默相关的小RNA由核仁小RNA(small nucleolar RNA,snoRNA)加工产生,这种小RNA被称为核仁小RNA源性小RNA(snoRNA derived small RNA,sdRNA)。sdRNA现象分布物种广;涉及的snoRNA种类全,数量多;产生的小RNA分子大小不一、数量、种类多。表明这种小RNA在生物中存在着广泛的普遍性。sdRNA的发现拓展了snoRNA的功能,揭示了snoRNA与RNA介导的基因沉默之间的紧密关系,增强了snoRNA在RNA调控网络中的重要性,并为进一步研究RNA调控网络开启了一扇门。