小激活RNA(saRNA)——肿瘤治疗新途径

在基因的表达调控过程中,一系列非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)发挥着广泛作用.然而,作为其重要成员的小激活RNA(small activating RNA, saRNA)却没有得到足够的认识和关注.本篇综述旨在介绍saRNA的机制与功能,并评估它的应用前景.文中归纳该领域的最新进展,特别是有关肿瘤治疗的研究. saRNA能识别基因启动子上特定序列、诱导相应基因的转录,从而实现基因激活.这不仅与siRNA(small interfering RNA)的抑制作用相反,而且有其独特的动力学特征.目前,saRNA研究主要集中于肿瘤领域,并发现它对某些肿瘤的生长和转移具有抑制作用,因而有望开辟肿瘤治疗的新途径.本文结尾简要探讨了saRNA在开发新抗癌药物等方面的应用潜力.     

小激活RNA上调抑癌基因p21表达及其应用前景

小激活RNA (small activating RNA, saRNA)是新近发现的能够靶向作用于基因启动子区域,并在转录水平诱导基因表达的小分子双链RNA。RNA激活通过重新开启内源性基因的表达、恢复蛋白质的天然功能来发挥治疗作用,在医学上具有巨大的应用前景。抑癌基因p21的主要作用是使细胞周期停滞于G1/S和G2/M期,从而抑制细胞增殖。该文就saRNA上调抑癌基因p21表达的生物学意义及saRNA药物应用的可行性作一综述。     

RNAa:一种新型的反标准ncRNA调控基因表达模式

RNA激活(RNA activation, RNAa)是目前最新发现的一种反标准非编码RNA(non-coding 牋RNA, ncRNA)调控模式, 它由双链RNA(double-stranded RNA, dsRNA)分子介导, 在转录水平激活目的基因表达.有别于传统的RNA调控方式, RNAa调控中既存在dsRNA与靶基因间的空间偶合作用, 又具有RNA干扰(RNA interference, RNAi)样的序列互补依赖性, 在保持较高特异性的前提下, 能够人为地选择多个靶位点实现目的基因激活.RNAa靶向于基因启动子的非CpG岛及 Alu区, 并受组蛋白H3的甲基化及乙酰化状态影响, 和RNAi的沉默效果相比, RNAa的激活作用更为持久, 为肿瘤、代谢及遗传性疾病的治疗提供了一个新的方法.现就RNAa的发现、作用机制以及应用前景进行了综述, 并比较了RNAa与传统ncRNA调控的联系与区别.     

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。     

非编码RNA与基因表达调控

近年来,随着对基因组的深入研究,发现真核生物中存在许多形态和功能各异的非编码RNA分子,这类RNA分子并不表达蛋白质,但它们在基因转录水平、转录后水平及翻译水平起了重要的调控作用。具有调控作用的RNA分子种类非常丰富,如长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)、miRNA、PIWI相互作用RNA(PIWI-interacting RNA,piRNA)、内源性小干扰RNA(endogenous small interfering RNA,endo-siRNA)、竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)等,它们使基因表达过程更为丰富、严谨和有序。本文综述几类典型的非编码RNA对基因表达的调节作用,以助于理解细胞中RNA分子调节网络的功能和机制。     

小RNA分子研究进展

在过去很长的一段时间内,RNA始终没有得到科学家足够的重视,直到非编码性小RNA（non—coding small RNA）的出现,使得研究者对RNA功能的传统观念发生了惊人的改变。生命体内存在着大量的miRNA、siRNA与piRNA,它们在不同水平上调节着基因的表达,影响生命活动。另外一些较长的非编码RNA广泛地参与到细胞内不同的生化过程中。发挥重要作用。随着小分子RNA的发现至今,RNA的研究领域进入炙手可热的状态,RNAi的机制在一步步被完善与深化．更多新类型的小分子RNA被发现。在应用方面,siRNA已经成为分子生物学实验中一种简单而有效的基因沉默工具,并且在人类疾病治疗方面初有成效。     

RNAi机器

小分子非编码RNA,以不同于蛋白质调控因子的全新方式,通过RNA干扰(RNAi),调控mRNA稳定性、蛋白质合成、染色质的组织和基因组的结构.由于可方便地施加和释放控制,RNAi已被广泛作为通过沉默作用研究基因功能的手段,并正在被应用于一些重大疾病的诊治.小分子RNA沉默作用的发挥依赖于一个由多种蛋白质因子组成的RNAi机器.在过去的几年中,对RNAi机器中重要蛋白质因子的结构功能,及它们在小向导RNA指导下沉默基因表达的分子机制等方面的研究都取得了诸多突破性的进展.     

日本血吸虫非编码小RNA研究进展

非编码小RNA是一类通过调节基因的表达从而影响生命活动的小分子,主要包括微小RNA、内源性小干扰RNA、Piwi蛋白相互作用的RNA及竞争性内源RNA。研究发现日本血吸虫感染动物后,宿主和虫体的非编码小RNA的表达水平均发生了改变。宿主源的非编码小RNA主要为微小RNA,其中miR-454和miR-203与日本血吸虫病发生发展有关,miR-223和miR-451与日本血吸虫自身生长发育有关;日本血吸虫非编码小RNA包括微小RNA、内源性小干扰RNA,这些非编码小RNA在日本血吸虫的生长、发育、性成熟及产卵中发挥着重要作用,如sjalet-7、sja-bantam,而且像sja-miR-3479和sja-miR-0001还可以诊断日本血吸虫病。就日本血吸虫非编码小RNA的研究进展进行综述,为日本血吸虫病的防治提供参考。     

piRNA的生物学功能

非编码小RNA（non-coding RNA, ncRNA）主要有siRNA（small interfering RNA）、miRNA(microRNA)和piRNA (piwi-interacting RNA)三类,其中piRNA是近年来新发现的一类小RNA分子,特异性地同Argonuat蛋白家族中的Piwi亚家族蛋白结合,主要在生殖细胞系中表达,对维持生殖系DNA完整、抑制转座子转录、抑制翻译、参与异染色质的形成、执行表观遗传调控和生殖细胞发生等均有重要作用．piRNA基因几乎遍布于整个基因组,但呈高度不连续性分布,大部分定位于20～90 kb的染色体基因簇上．与来自于双链RNA的siRNA和发卡结构miRNA不同之处是piRNA来自长单链RNA前体,或者是两股非重叠的反向转录前体,其生成与Dicer无关．作为调节RNA（riboregulator）,piRNA和miRNA可能在动物起源早期就已经出现了,帮助生命进入了一个多细胞动物的时代,产生了今天的生物体复杂性和多样性．piRNA成为ncRNA的研究热点,进展飞快,有很多综述及时介绍piRNA的研究进展,本文结合siRNA、miRNA的特点介绍了关于piRNA的形成机制和作用的最新研究成果．     

基因表达调控多面手——microRNA和siRNA的作用机制

miRNA(microRNA)是一类广泛存在于高等真核细胞中的长度约为21个碱基的小分子非编码RNA,参与调控三分之一以上基因的表达,并与多种人类疾病存在重要关联。而siRNA(small interfering RNA)是RNA干扰(RNA interference,RNAi)中的效应分子,其结构和作用机制与miRNA存在许多类似之处。由于miRNA和siRNA具有重要的生物学功能。因此,对它们作用机制的理解具有非常重要的理论意义和应用指导价值。该综述将对它们作用机制的研究进展做一总结和回顾。     

miRNA，siRNA，saRNA与基因表达调控

近年来的研究发现,生物体内存在着大量的非编码RNA（non．codingRNAs,ncRNA）,它们在染色质修饰、基因转录、RNA剪接和mRNA翻译等多种水平上参与了基因表达的调控。ncRNA中的小分子RNA如miRNA能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs3’非翻译区结合,影响mRNA转录及蛋白质翻译;siRNA是RNA干扰的引发物,能够导致与dsRNA同源的mRNA降解,进而抑制相应基因表达;saRNA是目前最新发现的一种靶向目的基因启动子区的在转录水平激活目的基因表达的dsRNA。miRNA、siRNA和saRNA在生成机制、作用途径等方面关系密切,既区别又相互联系,小分子RNA的研究将是今后分子生物学的研究热点之一。     

Lesser known relatives of miRNA

Since the discovery of RNAi (RNA interference) major attention has focused on studying miRNA (microRNA) and siRNA (small interfering RNA). However, within the last few years, several other small ncRNAs (non-coding RNAs) have been discovered and thus various newer acronyms representing these ‘other’ classes of small ncRNAs have populated the literature. Of these, piRNA (Piwi-interacting RNA) has been gaining importance because of its role as the guardian of the germline genome. Some of the other newly discovered small ncRNAs have been mostly reported in plants, and they are yet to be studied more comprehensively. Nevertheless, piRNA and the ‘other’ small ncRNAs deserve some discussion because they are members of the increasingly large family of small ncRNAs.