RNA修饰对长链非编码RNA的调控作用

长链非编码RNA (lncRNA)能在表观遗传、转录以及转录后水平上调控基因表达,与疾病的发生、发展和防治有着密切的联系。RNA修饰介导的表观转录组学调控是表观遗传的新领域,可以在转录后水平调控基因表达,并且可以作为一种重要的修饰手段对lncRNA进行调控。RNA修饰可以通过对lncRNA表达水平、剪切方式及二级结构的调控,影响各种生物学进程。现回顾和展望RNA修饰对lncRNA的调控作用和其潜在的生物学功能。     

长链非编码RNA与表观遗传调控

近年来,表观遗传学(epigenetics)备受关注.表观遗传调控的方式主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等.ENCODE计划及随后的研究发现,人类基因组中仅有很小一部分DNA序列负责编码蛋白质,而其余大部分被转录为非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA).其中长链非编码RNA(long non-codingRNA,lncRNA)是一类长度大于200nt并且缺乏蛋白质编码能力的RNA分子.越来越多的研究表明,lncRNAs能够通过表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多个层面调节基因的表达,从而参与细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学过程.本文将着重综述lncRNAs在表观遗传调控中的作用及其最新的研究进展.     

调控肌肉生长发育的lncRNAs

长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）是存在于真核生物体内的一种长度大于200 nt主要由RNA聚合酶Ⅱ转录而来的RNAs,且不具有编码蛋白质能力。作为机体基因调控网络的重要调节因子,lncRNA在X染色体沉默、脂肪代谢、细胞生长发育等方面发挥重要作用。近期研究结果表明,lncRNA通过介导表观遗传、转录水平和转录后水平调控等方式,参与骨骼肌的生长发育以及分化过程的调节,包括调控肌源性干细胞和成肌细胞的增殖、分化和肌管的融合等进程,从而影响肌肉的生长发育。本文概述了lncRNA的分类与生物学功能,归纳了lncRNA的作用机制,重点介绍参与骨骼肌生长发育调控的lncRNAs,分析目前lncRNA研究面临的机遇及挑战,展望未来研究的热点与方向,以期为lncRNA在肌肉生长调控方面开展深入研究提供参考。     

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。     

长链非编码RNA在生物体中的调控作用

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)的发现是基因组学和分子生物学研究领域的重要进展。lncRNA在生命活动中具有重要的调节功能,其表达紊乱与多种人类疾病的发生发展密切相关。研究表明,几乎所有的调控性lncRNA通过与不同种类的生物大分子,如DNA、RNA和蛋白质发生相互作用而行使其功能。文章概述了lncRNA在表观遗传学水平、转录水平及转录后水平调控基因表达的效应机制,并探讨了lncRNA如何在肿瘤发生和宿主防御过程中行使功能。不同于小分子ncRNA通过碱基互补配对调控靶基因的表达,大多数已鉴定的lncRNA通过调节蛋白质活性或维持蛋白质复合物的完整性发挥其生物学功能。因此,鉴定lncRNA-蛋白质相互作用可能是理解lncRNA功能的首要任务。     

长链非编码RNA在白血病发生发展中的调控机制研究进展

长链非编码RNA (Long noncoding RNA,lncRNA) 是一类长度大于200 nt且不具备蛋白编码能力或仅编码微肽的RNA分子。LncRNA参与调控细胞增殖、分化和凋亡等生物学过程,与多种恶性血液病的发生、复发及转移密切相关。文章结合最新研究报道,对lncRNA在白血病发生过程中异常表达的功能、调控机制和潜在临床应用方面进行综述。概括了lncRNA可以通过表观遗传修饰、核糖体RNA转录、竞争性结合miRNA,以及参与糖代谢途径、活化肿瘤相关信号通路等多种方式调控白血病的发生发展及化疗中产生的多药耐药性。这些机制研究为深入了解白血病的发病机理、发现新的预后标志物和潜在的治疗靶标,为解决临床上治疗白血病所面临的患者耐药性的产生和治疗后复发等难题提供了新的参考依据。     

长链非编码RNA在癌症和心血管疾病中的作用

长链非编码RNA（long non-coding RNA, lneRNA）与癌症和心血管疾病的发生发展密切相关。lncRNA可通过与转录因子相互作用,或参与染色质的表观遗传学修饰,从转录水平调控疾病相关基因的转录效率;或通过调节靶mRNA的稳定性,从转录后水平调控疾病相关基因的翻译效率。本文就lncRNA的来源、作用机制及其在癌症和心血管疾病中的作用的研究进展做一综述。     

长链非编码RNA研究进展

近年来,长链非编码RNA(lncRNA)备受关注。越来越多的研究表明lncRNA能通过不同的方式调节基因的表达,从而参与调控多种生物学进程,并与许多疾病的发生相关。对lncRNA的主要功能及其与个体发育、肿瘤发生相关的最新研究进展做简要综述。     

长链非编码RNA在雌性生殖系统中的调节作用

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA,其可被转录但通常没有编码潜能,不能翻译成为蛋白质,故早期被认为是基因组转录过程中形成的副产物。但是,近年研究发现,lncRNA并非"垃圾",可在转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰及表观遗传等多种层面调控基因的表达和蛋白活性。也有研究表明,lncRNA与雌性生殖系统疾病和肿瘤息息相关,并参与配子成熟、胚胎发育、X染色体失活等生殖生物学事件。本文就lncRNA在雌性生殖系统中的调节作用进行综述。     

长链非编码RNA与宫颈癌

长链非编码RNA (Long non-coding RNA,lncRNAs)是RNA的其中一员,其结构类似于mRNA,但由于没有保守的开放阅读框,因此不能编码蛋白质。LncRNAs曾被认为是基因转录后的异常现象或噪音,没有任何的生物学功能。随着研究的进一步深入,发现其可作为重要的调控分子参与人类正常或异常的生物学活动过程。LncRNAs与神经系统功能、机体代谢紊乱以及肿瘤等疾病的发生发展密切相关。异常表达于宫颈癌的lncRNAs通过发挥抑制肿瘤或促进肿瘤的作用,参与调控宫颈癌的各个生物学过程。文中结合最新报道就lncRNAs在宫颈癌的异常调节、分子调节机制和潜在临床应用方面进行综述。     

Long non-coding RNAs and their implications in cancer epigenetics

LncRNAs (long non-coding RNAs) have emerged as key molecular players in the regulation of gene expression in different biological processes. Their involvement in epigenetic processes includes the recruitment of histone-modifying enzymes and DNA methyltransferases, leading to the establishment of chromatin conformation patterns that ultimately result in the fine control of genes. Some of these genes are related to tumorigenesis and it is well documented that the misregulation of epigenetic marks leads to cancer. In this review, we highlight how some of the lncRNAs implicated in cancer are involved in the epigenetic control of gene expression. While very few lncRNAs have already been identified as players in determining the cancer-survival outcome in a number of different cancer types, for most of the lncRNAs associated with epigenetic regulation only their altered pattern of expression in cancer is demonstrated. Thanks to their tissue-specificity features, lncRNAs have already been proposed as diagnostic markers in specific cancer types. We envision the discovery of a wealth of novel spliced and unspliced intronic lncRNAs involved in epigenetic networks or in highly location-specific epigenetic control, which might be predominantly altered in specific cancer subtypes. We expect that the characterization of new lncRNA (long non-coding RNA)–protein and lncRNA–DNA interactions will contribute to the discovery of potential lncRNA targets for use in therapies against cancer.     

RNA结合蛋白在多能干细胞命运转变中的研究进展

RNA结合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)是一类通过其RNA结合结构域与RNA相互作用的蛋白质,在细胞内发挥着非常重要的作用。RBPs参与从RNA代谢(包括RNA的可变剪接、稳定性、翻译)到表观遗传修饰等多种调控途径。已有大量文献报道转录因子、表观遗传修饰和细胞外信号通路参与调控干细胞的多能性维持、分化和体细胞重编程,但对于RBPs在细胞命运转变中作用的研究报道甚少。该文主要综述了RBPs通过调控RNA的可变剪接、mRNA稳定性、翻译水平、microRNA代谢及组蛋白修饰进而调控干细胞多能性维持和体细胞重编程。     

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。