RNA的生物催化功能及其研究进展

长期以来,我们一直认为生命过程中的所有化学反应是在生物催化剂——酶的作用下进行的,而所有的酶都是蛋白质或带有辅基的蛋白质。但近年研究发现,某些RNA分子也具有“酶”的生物催化功能,它们能在一定条件下催化自身或其它RNA分子发生化学反应。Cech(1981,1986)据此提出了RNA生物催化剂的概念,将这些具有酶活性的RNA称之为核酶(ribozyme)。本文简要介绍几种RNA分子的生物催化功能及其研究进展。     

类mRNA RNA研究进展

类mRNA RNA(mRNA-like RNA)是一类3ˊ端有Poly A，无典型ORF，不编码蛋白质，而直接在RNA水平上发挥作用的RNA分子，近年来的研究表明各种不同的类mRNA RNA广泛存在于不同的细胞内，并发挥着重要的调控作用。它们与细胞的生长和分化、胚胎的发育、肿瘤的形成和抑制密切相关。     

RNA解旋酶和应激颗粒

应激颗粒（stress granules, SGs）是细胞在环境压力刺激下停止蛋白质翻译后,mRNA与多种细胞蛋白组装而成的胞质颗粒结构.RNA 解旋酶家族作为生物体内普遍存在的一类高度保守的蛋白质酶类,参与了RNA代谢各个环节,近年来其家族成员被陆续发现是一类新的SG重要组分.本文综述了RNA解旋酶参与应激颗粒形成过程,RNA解旋酶家族蛋白的结构和其参与应激颗粒形成的研究进展.     

真核生物中的微小RNA及其功能研究进展

真核生物中存在两种主要的非编码RNA(non-coding RNA),在真核生物中发挥重要作用。一类为微小RNA(microRNA,miRNA),另一为小干扰RNA(siRNA)。miRNA大小为19～25nt,在体内与蛋白质形成核糖核蛋白复合体(miRNP),在真核基因的表达调控,生长发育中起重要作用。siRNA在RNA干扰(RNA地 interference,RNAi)途径中起定位特异mRNA的作用。miRNA与siRNA有联系也有区别。miRNA在真核生物中的调控机制具有保守性。     

RNA研究领域的女科学大师—斯特恩兹

RNA既参与蛋白质的翻译过程,又涉及基因的表达调节,是一种功能广泛的生物大分子。斯特恩兹是RNA研究领域的一位女科学大师,她早期确定了蛋白质翻译起始过程中mRNA和核糖体的识别机制,20世纪70年代末又发现一类小核RNA,并阐明小核RNA在RNA转录后拼接中的作用和与自身免疫性疾病发生的关系。对小核RNA的研究在拓展对RNA功能理解的同时还显示出巨大的临床应用潜力。     

微小RNA研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一类长度为21-23核苷酸(nt)、进化上比较保守的非编码蛋白质的单链小RNA分子,它们一般通过Dicer酶从具有发夹二级结构的前体RNA加工而来。在真核生物的发育、基因表达等一系列过程中发挥了重要作用。     

核不均一性核糖核蛋白在RNA加工过程中的作用

在真核细胞中,初始转录产物（前体mRNA）经过一系列复杂的转录后加工过程形成成熟的mRNA.在这一过程中,大量蛋白质和加工因子有序汇集在核糖核蛋白复合体中并参与对前体RNA的加工过程. 该复合体中的蛋白质部分主要由一类约20种称为核不均一性核糖核蛋白的多肽分子构成.除了早期了解的一些结构性功能外,近来已有许多证据显示这些蛋白质在细胞中RNA的代谢及其他活动方面具有更加广泛和积极的作用.     

相分离与RNA的相互调控

细胞内生物大分子通过相分离形成凝聚体对复杂精细的生物化学反应进行调控,从而保证细胞生命活动高效有序地进行. RNA是细胞内丰度极高的生物大分子,在大部分凝聚体的形成和调控中起着关键作用. RNA自身可以发生相分离,也可以通过其电荷和结构等特征影响蛋白质的相分离.反之,蛋白质的相分离可以调节RNA的生成、代谢和功能等.因此,相分离为蛋白质-RNA生物大分子机器发挥功能提供新维度.本文对RNA与相分离的相互调控进行总结,并对未来相分离研究在RNA生物学中的作用提出展望.     

非编码RNA和RNA沉默

生物体内存在大量的非编码RNA ,它们形态各异 ,功能也千差万别 ,在生物的生长、发育、分化进程中扮演着不同的角色 ,尤其是siRNA ,它是RNA沉默的诱因。RNA沉默是真核生物特有的现象 ,它需要一系列因子的参与 ,其中RNA依赖性的RNA聚合酶是沉默起始的关键 ,Dicer酶是形成siRNA的基础 ,而RNA沉默诱导复合体 (RSIC)等是发生RNA沉默“链式反应”的关键因子     

反义RNA技术

反义RNA(antisence RNA)是一种与特异mRNA互补的RNA分子,它通过配对碱基间氢键作用与对应的RNA形成双链复合物,抑制RNA的翻译过程。利用人工合成或生物体合成特定互补RNA片段(或其化学修辞产物)抑制或封闭基因表达技术,称为反义RNA技术。本文综述了反义RNA作用机理,合成途径,并展示了该技术在研究基因功能,防治肿瘤、遗传病以及人工免疫等方面广阔的应用前景。一、反义RNA抑制基因表达机理许多实验证明,原核类生物如细菌、粘菌,     

反义RNA及其抗病研究现状

反义RNA(antisense RNA)是一种与特定mRNA互补的RNA分子,它天然存在于原核细胞中.反义RNA与特定的mRNA结合后可阻止后者的转录和翻译,具有调节基因表达的功能.因此,利用这一特性,人工构建一些相应的反义RNA系统不仅可用于癌症的治疗,抑制病毒的生长以及其它抗病治疗,还可结合转基因技术培养出抗病动物.(一)反义RNA的作用机理反义RNA作用的基本原理是通过碱基配对原则与mRNA结合,形成双链以阻止后者的正常表达.反义RNA的作用方式推测有以下几种:1.在细胞质内与mRNA形成RNA:RNA二聚体,使后者不能与核蛋白     

环状RNA影响肝疾病的发生发展

环状RNA (circular RNA, circRNA)广泛存在于多种生物细胞中,是一类由3′末端和5′末端经反向剪接共价结合形成的RNA分子。circRNA具有保守性、结构稳定、组织细胞特异性表达等特征。它们具有调控基因转录、充当微RNA海绵、参与蛋白质翻译及充当蛋白质诱饵等重要生物学功能,可影响细胞的增殖、凋亡、周期、迁移、侵袭和上皮间质转化等过程。circRNA与病毒性肝炎、肝纤维化、肝细胞肝癌、脂肪性肝病等重要肝疾病的病理生理过程密切相关。鉴于肝疾病是我国最常见的一类重大疾病,本文总结了国内外关于circRNA影响肝疾病发生发展的机制,希望为预防、诊断和治疗肝疾病提供新思路。     

环状RNA影响肝疾病的发生发展

环状RNA (circular RNA, circRNA)广泛存在于多种生物细胞中,是一类由3′末端和5′末端经反向剪接共价结合形成的RNA分子。circRNA具有保守性、结构稳定、组织细胞特异性表达等特征。它们具有调控基因转录、充当微RNA海绵、参与蛋白质翻译及充当蛋白质诱饵等重要生物学功能,可影响细胞的增殖、凋亡、周期、迁移、侵袭和上皮间质转化等过程。circRNA与病毒性肝炎、肝纤维化、肝细胞肝癌、脂肪性肝病等重要肝疾病的病理生理过程密切相关。鉴于肝疾病是我国最常见的一类重大疾病,本文总结了国内外关于circRNA影响肝疾病发生发展的机制,希望为预防、诊断和治疗肝疾病提供新思路。     

环状RNA的功能及其在结直肠癌中的作用

环状RNA(circular RNA, circRNA)是一类普遍存在于生物体内的闭合环状非编码RNA,能够抵抗核酸外切酶的水解作用,参与基因的表达调控过程。结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是一类常见的恶性肿瘤,其全球发病率和死亡率居所有肿瘤前位,目前亟需一种有效的筛查手段。circRNA参与多种疾病(包括肿瘤)的发生发展,有望成为肿瘤早期筛查与诊断的生物标志物以及判断预后的指标,同时成为治疗肿瘤新的靶点。本文简要综述了环状RNA的形成和生物学功能,以及在结直肠癌中的研究进展,旨在为结直肠癌的早期诊断和治疗提供参考。     

RNA干扰在动物研究中的应用

RNA干扰(RNAi)是指具有同源性的双链RNA分子导入细胞后,使促进与之同源的mRNA发生特异性降解的现象。随着对RNAi分子机制研究深入,它将成为研究动物基因功能、蛋白质功能、基因治疗、基因药物的强有力的工具。     

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。     

双链RNA结合蛋白与双链RNA结合域

双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)能引发细胞的抗病毒机制,其产生效应是因为作用于含有dsRNA结合域(dsRNA·binding domain,DRBD)的酶类和其他功能蛋白质,这些蛋白质能够特异性地识别并结合dsRNA,从而引起细胞应答.已有的资料表明DRBD不仅与dsRNA结合,还能与DNA或其他形式的RNA分子结合,而且有些蛋白质的DRBD不与任何核酸分子结合,仅起调节作用.另外,同种蛋白质的不同DRBD之间以及不同蛋白质的DRBD之间也能相互作用,从而形成复杂的蛋白质一蛋白质复合体,参与多种细胞代谢途径.因此,DRBD及其含有这些结构域的蛋白质可能具有多种功能.     

植物中的非编码RNA及其作用机制

非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA)是近年来发现的一类能够转录但不能编码蛋白质、具有特定功能的RNA分子。ncRNA参与了生命过程中的许多重要环节。该文主要介绍植物中的非编码RNA的类型、研究方法以及功能。     

植物非编码RNA的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)是一类广泛存在于多种生物体中,缺乏明确的开放阅读框,不编码蛋白质的RNA分子.目前已从部分植物中分离到一些ncRNA,它们直接以RNA分子的形式在植物体内发挥重要的调节功能,影响细胞分化和个体发育、基因转录调控、mRNA稳定性、RNA加工与修饰、信号传导、以及环境适应调节等.植物ncRNA的研究为深入了解植物的生长发育及系统进化提供了重要信息.