植物RNA沉默的分子机制研究进展

RNA沉默（RNA silencing）是真核生物中的一种抵抗外源遗传因子（病毒、转座子或转基因）及调控基凶表达的防御机制。参与植物RNA沉默的酶及蛋白质主要包括6种RNA依赖的RNA聚合酶、4种Dicer-like（DCL）核酸内切酶和10种Argonautes蛋白。植物中4条RNA沉默途径分别由微小RNA（miRNAs）和3种小干扰RNA（siRNAs）介导,包括反式作用siRNAs（ta－siRNAs）、天然反义siRNAs（natsiRNAs）和异染色质siRNAs（hc-siRNAs）。在植物RNA沉默的系统性传播中,由DCL4或DCL2将dsRNAs裁剪为次级SiRNAS,以放大RNA沉默信号和增强沉默效应。     

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干涉分子机制研究进展

RNA干涉（RNA interference,RNAi）是生物体内的一种通过双链RNA(dsRNA)来抵抗病毒入侵和抑制转座子活动的自然机制.双链RNA与同源mRNA互补结合而使特定基因失活,这一过程已经在包括拟南芥、线虫和真菌等多种模式生物中得到揭示.近来研究表明,21～25 nt的小干涉RNA（small interference RNA, siRNA）可介导哺乳动物细胞特异性基因沉默.RNAi具有高效性和高度特异性,可能成为关闭基因的新技术而在基因功能研究和疾病基因治疗中发挥重要作用.     

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。     

各种RNA干扰库的构建及比较

不同种类的RNA干扰库已经被用于基因功能的研究之中,根据其构建方式和分子形式的不同,可将RNA干扰库分为4种类型,即化学合成的小干扰RNA（siRNA）库、化学合成的小发夹RNA（shRNA）表达库、酶切法构建的siRNA库和酶切法构建的shRNA表达库。简要介绍上述RNA干扰库的构建方法及其特点和局限。     

脂肪组织RNA提取方法的改进

本试验以猪脂肪组织为材料,应用TRIzol、V-gene、H.Q＆.Q三种总RNA提取试剂盒分别提取脂肪组织RNA,发现直接按照试剂盒说明书操作提取的RNA效果不理想.通过反复试验,分别改进了提取过程中的部分操作步骤,结果表明：三种试剂盒操作方法改进后与改进前相比,提取RNA的纯度和得率表现为差异极显著（P＜0.01）;三种试剂盒操作方法改进后提取RNA的纯度差异不显著（P＞0.05）,但在得率方面,Trizol比其它两种高,表现为差异极显著（P＜0.01）.三种试剂盒操作方法改进后提取的RNA经RT-PCR扩增猪β-actin基因,电泳结果显示,扩增条带清晰、特异,说明提取的RNA完全符合后续的分子生物学实验要求.     

细菌中的小RNA

小RNA（sRNA）或非编码RNA（ncRNA）在原核生物和真核生物中广泛分布。迄今,在各种细菌中共发现超过150种sRNA,在大肠杆菌中发现了约80种sRNA。sRNA通过与靶mRNA配对而发生作用,导致mRNA翻译和稳定性的变化;sRNA的功能涉及从结构调节到催化作用,影响生物体内各种各样的加工过程,一个单独的sRNA就能调控大量的基因并对细胞生理产生深远影响。目前,对sRNA的研究主要采用生物信息学预测结合分子生物学实验的方法。     

长链非编码RNA在神经系统发育及神经性疾病中的作用

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。     

人RNA甲基转移酶BCDIN3D调节小RNA的加工北大核心CSCD

小RNA（miRNAs）在很多关键的生物过程中都起调节作用,它们的异常表达可能导致癌症。经典的小RNA初级转录本依次由RNaseⅢ,Drosha和Dicer剪切,同时让小RNA产生5＇单磷酸末端,这对于随后小RNA的功能是必需的。     

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。