动物编码和非编码RNAA至I编辑研究进展

RNA编辑是增加基因转录和功能多样性的重要形式。A至I RNA编辑是ADAR酶作用于双链RNA使腺苷脱氨基变成肌苷形成的。高通量测序技术的发展使得规模化鉴定RNA编辑位点成为可能,目前已在人和其他动物发现了大量的A至I RNA编辑位点,其中多数位于非编码RNA中。RNA编辑在体内具有重要生理功能,编辑异常可能导致一些疾病的发生发展。主要从ADAR介导的RNA A至I编辑的鉴定、分子机理、生理作用以及相关疾病等方面进行阐述。     

ADAR家族对5-羟色胺2C受体RNA编辑的研究进展

RNA编辑是指转录后RNA分子的编辑过程,包含核苷酸的插入、删除和替换。RNA依赖腺嘌呤脱氨酶(RNA dependent adenosine deaminases,ADARs)是一类可以将5-羟色胺2C受体基因(HTR2C)的前体mRNA特定位点上的腺苷酸(adenosine,A)脱氨基转化为肌苷酸(inosine,I)的酶。A-to-I RNA编辑最终引起氨基酸的改变。本篇综述主要阐述ADAR家族对HTR2C的RNA编辑作用的相关研究进展,为防治HTR2C的RNA编辑异常引起的相关疾病提供理论依据。     

ADAR1介导的RNA编辑在血液肿瘤中的调控作用

RNA编辑是发生于双链RNA（dsRNA）上的一类重要转录后反应,可通过碱基插入、缺失或替换的方式改变RNA的核苷酸序列从而丰富转录组和蛋白质组水平的多样性。哺乳动物中最常见的RNA编辑是ADAR家族介导的腺嘌呤-次黄嘌呤编辑（A-to-I）,其在碱基配对过程中被识别为鸟嘌呤。人类转录组中已报道了数百万个A-to-I编辑位点,而ADAR1是最主要的催化酶。在血液肿瘤中,ADAR1的失调将直接影响基因编码区、非编码区和miRNA前体的A-to-I编辑状态,从而导致一系列分子事件改变,如蛋白质编码序列改变、内含子滞留、选择性剪接和miRNA生物发生受抑制。近年来研究发现,异常的RNA编辑导致分子调控网络的紊乱,促进细胞增殖、凋亡受阻和细胞耐药,是白血病干细胞（LSCs）生成和干性维持的重要因素。目前,以RNA编辑为靶点的新药（如rebecsinib）已经在动物实验中取得良好疗效。有别于传统抗肿瘤药,表观遗传抗肿瘤药有望克服血液肿瘤的耐药、复发难题,为患者提供全新治疗选择。本综述总结了ADAR1介导的RNA编辑在血液肿瘤中的作用机制及其生物学功能研究的进展,并探讨了其在药物研发和临床应用中的价值。     

ADARs对病毒感染的影响及其作用机制

双链RNA依赖的腺苷酸脱氨酶(adenosine deaminase acting on RNA,ADAR)是一组催化双链RNA腺苷(A)脱氨基产生次黄嘌呤(I)的RNA编辑酶。ADARs具有多种功能,如编辑蛋白质编码区可引起蛋白质功能改变;编辑非编码区可以控制m RNA水平和翻译效率;编辑mi RNA前体使其成熟过程被抑制,编辑mi RNA靶位点导致下游靶基因沉默;还可以控制组织发育和造血,保证器官正常发育等。近年来研究表明,ADARs在病毒的感染与复制过程中也发挥重要作用,如ADARs可促进VSV、HDV等病毒的复制,而对MV、HCV等病毒显示出抗病毒作用。现主要就ADARs在病毒感染与复制过程中的作用及其分子机制做一综述。     

小鼠肝脏RNA编辑酶ADAR1 4种剪切体：克隆、表达及功能分析

RNA编辑是DNA转录为RNA后遗传信息发生改变的一种方式.A-to-IRNA编辑酶ADAR1(adenosinedeaminasethatactsonRNA1)具有将pre-mRNA中特定的腺嘌呤核苷转变为次黄嘌呤核苷的功能.通过RT-PCR技术从小鼠肝脏组织中克隆了小鼠A-to-IRNA编辑酶ADAR1的4种剪切体,采用荧光示踪技术研究其在细胞内定位,利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统构建了ADAR1重组杆状病毒并在sf9昆虫细胞内将其进行了表达,最后对表达产物进行了活性鉴定.结果发现,小鼠ADAR1在小鼠肝脏组织中主要以4种剪切方式存在,分别命名为ADAR1-La\Lb和ADAR1-Sa\Sb.这4种ADAR1剪切体在细胞内分布有着明显的区别,ADAR1-La\Lb主要分布于胞浆,而ADAR1-Sa\Sb主要分布于细胞核及核仁.Bac-to-Bac杆状病毒表达系统表达的4种ADAR1剪切体蛋白的双链RNA编辑活性明显不同,提示各个ADAR1剪切体的底物识别和特异性RNA编辑功能可能有所不同.ADAR1剪切体的克隆和表达以及它们在细胞内定位和编辑活性的差异的发现为进一步研究其结构和功能的关系及寻找它们的新底物奠定了基础.     

哺乳动物中作用于非编码RNA的RNA编辑研究进展

RNA编辑是RNA转录过程中序列变化而引起的一种基因动态调控机制。腺苷脱氨酶（adenosine deaminases acting on RNA, ADAR）参与RNA编辑,将双链RNA中腺苷残基（A）转化为肌苷（I）,接着被转录和拼接成鸟苷（G）。由ADAR催化,作用于RNA的A-I型RNA编辑是人类最常见的转录后修饰。近年来,这种修饰不仅存在于编码RNA中,在非编码RNA（noncoding RNA, ncRNA）中也逐渐被发现,如microRNA（miRNA）、小分子干扰RNA（siRNA）、转运RNA（tRNA）和长链非编码RNA（lncRNA）。这种修饰可能通过对microRNA和mRNA之间结合位点创造或破坏,进而影响ncRNA的生物起源、稳定性和靶向识别功能。目前,对这种生物现象的机制及ADAR底物,尤其是在ncRNA中的特性仍然没有得到充分的认识。主要对哺乳动物中ncRNA上的RNA编辑进行总结,并列举一些阐明其生物学功能的计算方法。     

MicroRNA调控小胶质细胞极化在神经系统疾病中的作用和机制研究进展

小胶质细胞是定居于中枢神经系统的巨噬细胞,其激活介导的免疫炎症反应在多种神经系统疾病的病理进程中均扮演极其重要的角色。激活的小胶质细胞存在M1和M2两种形态、功能显著不同的极化类型。M1型细胞主要发挥杀菌和促炎作用,M2型细胞则具有抗炎和促进神经修复等功能。越来越多的证据表明,micro RNA(mi RNA)在不同极化状态的小胶质细胞中表达模式存在明显差异,mi RNA可以调控小胶质细胞的极化过程,并进一步影响神经疾病的病理进展。充分阐明疾病发病过程中小胶质细胞的极化亚型及其mi RNA调节机制,有助于深入认识小胶质细胞参与神经系统疾病发病的免疫病理机制,为寻找更加有效的神经疾病治疗新靶点提供理论依据。     

m6A修饰对神经干细胞分化的影响

神经干细胞是中枢神经系统中具有自我更新能力并且能够分化产生成熟脑细胞的多潜能细胞，移植神经干细胞治疗神经退行性疾病是一项新兴趋势，已被证实可恢复疾病动物的神经功能。N⁶-甲基腺苷(N⁶-methyladenosine,m⁶A)发生在RNA分子腺苷酸第六位氮原子上，m⁶A甲基转移酶(Writers)和去甲基化酶(Erasers)能够可逆性调控RNA分子的m⁶A甲基化水平，而m⁶A甲基化结合蛋白(Readers)则可以识别RNA上的m⁶A修饰，影响RNA的降解、稳定性和翻译等生物学过程。研究表明，m⁶A修饰在神经系统中含量丰富，并且随着年龄的增长、疾病的进展，其水平发生改变。m⁶A相关酶表达的差异可引起m⁶A修饰水平的改变。一些神经相关因子受到m⁶A修饰的调控，在不改变碱基序列的条件下影响着神经干细胞的分化和神经系统功能的发挥。现将m⁶     

刘勇研究组在营养代谢研究领域取得进展

中科院上海生命科学院营养研究所刘勇研究组的一项最新研究表明，一种非常规的基因调控机制-RNA编辑（RNA editing）与营养代谢和能量代谢密切相关。该小组发现，在因分泌胰岛素而在糖脂代谢中起关键作用的胰岛-细胞中，ADAR2所介导的A-至-IRNA编辑水平受到营养和能量代谢状况的调控，因此RNA编辑极有可能参与胰岛和胰岛β细胞的功能调控。这一研究结果已经在近期的国际学术期刊上发表（J Biol Chem，281（44）：33386—33394）。     

泛素连接酶SMURF1催化ADAR1的多聚泛素化修饰

既往研究发现，SMAD特异性E3泛素蛋白连接酶1(SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 1,SMURF1)通过其E3泛素连接酶活性介导自噬进程，然而SMURF1的泛素化底物蛋白质仍有待进一步挖掘。本文利用免疫共沉淀(Co-IP)联合蛋白质谱分析捕获并鉴定THP-1细胞中SMURF1的相互作用蛋白质集合物，发现在THP-1细胞中SMURF1可与222种蛋白质物理性结合，RNA腺苷脱氨酶1(adenosine deaminase acting on RNA 1,ADAR1)具有较高的肽段结合分数。构建SMURF1过表达载体并转染到HEK-293T细胞中，Co-IP和Western印迹检测验证外源性SMURF1与内源性ADAR1存在相互作用。qRT-PCR和Western印迹检测结果显示，在HEK-293T细胞中过表达SMURF1后ADAR1 mRNA水平差异无统计学意义、蛋白质水平明显降低(P<0.05)。用放线菌酮(CHX)分别处理正常和过表达SMURF1的HEK-293T细胞，Western印迹检测显示，过表达SMURF1后ADAR1...     

长链非编码RNA在神经精神性疾病中的研究进展

神经精神性疾病发病率正逐年上升,由其引起的疾病负担已成为社会主要公共卫生问题之一。目前,神经精神性疾病的病理学机制还未完全阐明。探索神经精神性疾病的发病机制、可靠的生物标志物及有效的治疗方法一直是研究的热点。越来越多研究表明,长度超过200个核苷酸的长非编码RNA (long noncoding RNA, lncRNA)在转录及转录后水平等调控介导许多神经系统疾病的病理过程,被认为是各种神经精神性疾病的关键调节分子。本文系统阐述了lncRNA的生物学功能及其在中枢神经系统中的作用,尤其是lnc RNA调控阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)、帕金森病(Parkinson’s disease, PD)、精神分裂症(schizophrenia,SZ)、自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)和抑郁症(major depressive disorder, MDD)等神经精神性疾病的发病机制,为探索lncRNA参与神经精神性疾病调控的表观遗传机制提供新的视角。     

基因编辑技术及其在疾病治疗中的研究进展

基因编辑是一种基于人工核酸酶的遗传操作技术,能精确地对DNA或RNA进行高效改造。基因编辑除了在基础研究、生物育种和药物筛选等方面展现了巨大前景之外,在疾病治疗(特别是基因遗传病)领域的前景与进展尤为引人注目。本文在介绍基因编辑技术的发展及其在疾病治疗中不同策略的基础上,重点围绕遗传疾病的基因治疗研究,综述了基因编辑技术(包括单碱基编辑和表观调控等技术)在血液系统、肝脏、肌肉和神经系统等疾病治疗的研究进展,并对基因编辑治疗疾病的未来发展进行了展望。     

环状RNA在慢性病发病中作用机制的研究进展

环状RNA作为一种对基因表达进行精细调节的重要非编码RNA,不仅增加了非编码RNA介导的基因调控网络的复杂度,也加深了疾病发病机制研究的深度。虽然近年来环状RNA的功能研究有了长足的进步,确定了其作为ceRNA能够特异性吸附miRNA,解除相应miRNA对下游靶mRNA的抑制作用,此类研究也表明核外环状RNA介导的凋亡活化,增殖抑制和细胞与细胞间的交流在疾病发生发展过程中是至关重要的,但我们对环状RNA的了解还只是冰山一角,特别是病理状态下其作用的具体机制仍然需要我们不断探索。在此,本综述的主要目的是回顾目前关于环状RNA在心血管疾病、中枢神经系统疾病和癌症等慢性病领域的研究,探讨以上慢性病发病过程中环状RNA所起的作用以及展望未来环状RNA在疾病发病机制领域的研究。     

8-氯腺苷通过ADAR1调控miR-335-5p抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭

该文探讨了8-氯腺苷(8-chloro-adenosine, 8-Cl-Ado)调控RNA编辑酶1(adenosine deaminases acting on RNA1, ADAR1)对乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响,确定了ADAR1与miR-335-5p表达的相关性。10μmol/L的8-Cl-Ado作用于乳腺癌细胞后(不同时间点),采用CCK-8检测细胞的增殖情况; Transwell检测细胞的迁移和侵袭情况; Western blot检测ADAR1蛋白的表达水平;CCK-8检测ADAR1过表达对8-Cl-Ado抑制乳腺癌细胞增殖的影响; Transwell检测ADAR1过表达对8-Cl-Ado抑制乳腺癌细胞迁移和侵袭的影响; miRNA芯片筛选8-Cl-Ado处理后乳腺癌细胞中上调的miRNA, qRT-PCR验证其与ADAR1的相关性。结果显示, 8-Cl-Ado能抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭; ADAR1蛋白的表达量随8-Cl-Ado处理时间的增加而逐渐降低; ADAR1的过表达能减弱8-Cl-Ado对乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用; miR-335-5p经8-Cl-Ado处理后表达水平上调,与ADAR1呈负向调控关系。以上结果表明, 8-Cl-Ado下调ADAR1抑制乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭,其作用机制可能与ADAR1下调mi R-335-5p有关。     

长链非编码RNA在神经系统发育及神经性疾病中的作用北大核心CSCD

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类转录本长度在200至数千个核苷酸序列,且不具有蛋白质编码潜能的非编码RNA。相较于研究较多的微小RNA(microRNA,miRNA)和干扰小RNA(small interfering,siRNA)等非编码小RNA,lncRNA的许多功能仍尚不清楚。但越来越多的研究发现,lncRNA可通过多种方式调控中枢神经系统发育,包括表观遗传组蛋白甲基化、转录辅因子调控、可变剪接调控等途经。而以上途经的异常均与多种人类重大疾病的发生密切相关,例如,阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)、自闭症(autism spectrum disorder,ASD)、精神分裂症(schizophrenia,SZ)等。本文就lncRNA在表观遗传水平、转录水平、转录后水平和翻译水平上调控神经系统发育以及其在人类神经性疾病中的作用进行综述。     

RNA修饰与人类疾病研究进展

转录后修饰广泛存在于各种RNA分子中.这种化学修饰可通过调控RNA剪接、翻译、运输、定位、稳定性等多种方式发挥生物学功能.近年来,高通量测序技术及化学生物学检测等技术的快速发展使多种RNA修饰(如m⁶A, m⁵C, m¹A)的准确鉴定和定位问题取得突破. RNA修饰与编辑作为一类新的表观转录生物标志物,在肿瘤、神经系统疾病、免疫性疾病等多种疾病的诊断和治疗中受到广泛关注.本文主要综述了RNA修饰与编辑的生物学功能以及参与蛋白调控的分子机制,并重点回顾了其在疾病诊疗中的应用进展.     

环状RNA与人类神经系统疾病

环状RNA (circular RNA, circRNA)是通过非经典剪接方式将RNA的3′和5′端通过共价键相连而形成的一种环形非编码RNA。circRNA的主要功能之一是作为微RNA (microRNA, miRNA)的"分子海绵",通过抑制miRNA的功能参与神经系统疾病、肿瘤、肥胖以及炎症等多种人类疾病的调节。越来越多的研究表明,circRNA在人类疾病过程中起着非常重要的作用,甚至可以作为疾病早期诊断的生物标记物之一。在此,文章主要对circRNA的生物合成、特性和功能做简单概述,并着重对circRNA在神经系统疾病中的研究进展予以综述。     

基于机器学习的RNA编辑位点预测方法综述

RNA编辑是一个十分重要的生物细胞分子机制。作为转录后修饰的一步,它可以增加蛋白质组学多样性,改变转录产物的稳定性,调节基因表达等。RNA编辑失调会导致各种疾病,包括神经疾病和癌症。在动物中,腺苷到肌苷(A-to-I)的编辑是最普遍的。高通量测序技术的进步大大提高了在全局范围内检测和量化RNA编辑的能力,使得RNA编辑的大规模全基因组分析变得可行,产生了一系列基于高通量测序技术的RNA编辑位点预测方法。通过对这些方法进行介绍、总结和分析,为RNA编辑的进一步研究提供一些思路。     

干扰素在中枢神经系统退行性疾病中的作用

干扰素(Interferons,IFNs)在神经系统退行性疾病中作用机制复杂。IFNs受体在神经元与胶质细胞中广泛表达,提示IFNs在神经系统中发挥重要作用。然而,IFNs在中枢神经系统中的功能,特别是在相关疾病中的作用机制仍不清楚。近年来,越来越多的研究关注IFNs在中枢神经系统中的作用以及对神经元和胶质细胞的调控机制。本文主要就IFNs的结构、功能和疾病的关系进行综述。     

致病性Th17细胞在神经炎症中的作用及调控机制的研究进展

神经炎症是中枢神经系统在损伤、感染、毒素等各种影响内稳态因素的刺激下产生的复杂免疫反应,涉及驻留在中枢神经系统中的多种免疫细胞.持续存在的神经炎症是所有神经系统疾病(包括神经发育、神经退行性和精神性疾病)病因和病程的共同特性.Th17细胞是CD4+T细胞的一个重要亚型,在稳态条件下介导对细胞外细菌和真菌的免疫反应,维持...