长非编码RNA在基因调控和肿瘤形成中的作用

哺乳动物中,只有小部分基因转录成为编码蛋白质的RNA,大量的基因则转录为不能编码蛋白质的RNA,即ncRNA。长非 编码RNA(lncRNAs)是分子长度在200-100000 nt 之间的一类ncRNA。lncRNAs 的数量超过蛋白质编码基因的数量。目前,对长非 编码RNA(lncRNAs)的生物学特性,转录调控以及其在肿瘤发生发展中的作用机制的研究任然是RNA研究的热点。lncRNAs 通 过控制染色质重塑,转录调控和录转录后调控而在基因的转录调节中发挥了重要作用。lncRNAs 与多种肿瘤相关,并且在抑制因 素和促进因素中都具有重要的作用。众多文献报道的结果表明lncRNAs 参与调控基因表达,在正常细胞与肿瘤细胞的转换中起 到至关重要的作用。     

CDK12主要生理功能与其在肿瘤发生中作用的研究进展

周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)是细胞周期和基因转录的关键调节因子,其调控异常是促进肿瘤发生的重要因素。CDK12是一种与转录相关的周期蛋白依赖性激酶,可使RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸(carboxy terminal domain of RNA polymeraseⅡ, RNA pol II CTD)中的丝氨酸磷酸化,并参与多种细胞生理过程,如DNA损伤反应、细胞增殖和分化以及m RNA剪接和转录前m RNA加工等。此外, CDK12编码基因的突变将导致多种细胞过程调控异常,基因不稳定性增加,这都可能促进肿瘤的发生发展。本文将重点讨论细胞中CDK12调节转录调控、RNA剪接、细胞成熟和分化、DNA损伤修复(DNA damage repair, DDR)的机制以及其基因突变对于正常细胞的影响,旨在阐明CDK12的主要生理功能及其在肿瘤发生发展中的作用,为临床各类肿瘤的靶向药物研究提供帮助。     

PURA基因的结构与功能研究进展

富含嘌呤元件结合蛋白α(purine-rich element binding protein alpha,PURα)基因编码富含嘌呤的DNA和RNA结合蛋白。PURα在进化过程中高度保守。PURα蛋白既能直接或间接与DNA结合发挥转录因子的作用,促进或抑制下游基因的转录,也能通过与m RNA结合并影响其转运和翻译。PURα的结构变异与神经系统发育和HIV感染等多种疾病相关。近年发现PURα的结构和功能变异也与肿瘤发生发展相关。PURα通过影响DNA损伤修复而影响肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。作为转录因子,PURα影响肿瘤相关基因的表达。PURA基因突变和PURα蛋白结构变异与肿瘤发生及肿瘤耐药性相关。     

MicroRNA在肿瘤发生发展和诊断中作用的研究进展

microRNA是一类由内源基因编码的长度约为18-25个核苷酸的非编码单链RNA分子,可以与靶基因mRNA的3'非编码区结合,通过降解靶m RNA或(和)抑制靶m RNA转录后翻译调节靶蛋白的生成,从而发挥其生物学作用。目前,在人体基因组内发现的microRNA已经超过2500多个,可能调节着人类1/3的基因,在维持正常干细胞功能、调控细胞增殖分化及恶性肿瘤发生过程中均起重要作用。既往的研究表明microRNA与基因之间相互调控的失衡导致肿瘤的发生。从分子水平上研究microRNA与肿瘤发生的关系,检测microRNA与肿瘤相关基因表达情况的改变,分析肿瘤组织和血清中microRNA表达量与肿瘤分型的关系,将有利于肿瘤的病因学研究,早期发现和肿瘤治疗及预后判断。本文主要就microRNA在肿瘤发生发展和诊断中作用的研究进展进行了综述。     

微RNA通过调节上皮间质转化影响肿瘤转移

肿瘤细胞向远处转移受多因素调控, 涉及多个基因, 需要经历一系列连续的、可选择的级联事件。上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)是肿瘤细胞转移中的关键步骤, 但肿瘤发生 EMT的机制至今尚不完全明确。微RNA (MicroRNA, miRNA)是一类内源性、非编码小分子RNA, 可在转录后水平负调控EMT相关基因的表达, 在肿瘤转移中发挥重要作用。文章主要就EMT与肿瘤转移的关系、影响EMT的转录因子, 以及miRNA通过靶向EMT相关的转录因子影响肿瘤转移等方面进行了综述。     

环状RNA的生物学功能及其在胃肠肿瘤发生中的作用

环状RNA(circular RNA,circ RNA)是广泛存在于真核生物转录组的内源性非编码RNA.与线性RNA不同,circ RNA不易被酶解,具有更加稳定的结构.circ RNA具有微小RNA(micro RNA,mi RNA)海绵、RNA结合蛋白海绵、调节转录以及翻译蛋白质等多种生物学功能,能够在转录水平或转录后水平调节基因的表达.近期的研究发现,circ RNA在调控肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭过程中扮演着重要的角色.胃肠肿瘤是我国常见且死亡率高的恶性肿瘤,研究者在胃肠肿瘤中发现大量异常表达的circ RNA(如:hsa_circ_0014717、hsa_circ_0001017、hsa_circ_0061276、hsa_circ_0125965和hsa_circ_KLDHC10等).本文首先阐述circ RNA的形成机制和生物学功能;然后结合国内外胃肠肿瘤相关circ RNA的最新研究进展和本课题组相关研究成果,对circ RNA影响胃肠肿瘤发生的机制作一综述,并希望能以此为胃肠肿瘤的诊断和治疗提供新的理论依据.     

肿瘤相关微小RNA基因表达的表观遗传调控机制

表观遗传是指非基因序列改变且可以遗传的基因表达水平变化。微小RNA为长度大约22个核苷酸的、在转录后水平下调基因表达的小分子RNA。最近研究表明,微小RNA与肿瘤发生有关,其表达谱可用于人类肿瘤的分类。尽管有大量事实证明了微小RNA在肿瘤发生中的重要性,但人们对其基因表达调控的机制了解很少。基于对表观遗传、微小RNA和肿瘤三者关系的认识,本文主要从DNA甲基化和组蛋白修饰等方面重点介绍了肿瘤相关微小RNA基因表达的表观遗传调控机制的最新进展。     

不同核背景对小麦V-CMS coxⅢ基因转录本编辑的影响

RNA编辑现象普遍存在于高等植物线粒体中,RNA编辑的不充分或偏离与植物细胞质雄性不育具有相关性。以V型小麦细胞质雄性不育恢复基因的近等基因系为材料,研究了不育系、保持系、恢复系和杂种F1 coxⅢ基因转录本编辑位点的差异,发现coxⅢ基因转录本共有14个编辑位点,其中有12个引起了氨基酸种类的变化。通过对不育系、保持系、恢复系和杂种F1线粒体RNA编辑频率的比较,发现引入恢复基因后,不育胞质中coxⅢ基因转录本的编辑频率明显提高,说明coxⅢ基因转录本的RNA编辑与细胞质雄性不育具有一定相关性。     

CRISPR-Cas13a系统用于肿瘤诊断与治疗的进展

CRISPR-Cas系统是一种目前已知的基因编辑工具,其中以靶向DNA基因组编辑的CRISPR-Cas9系统的研究较为成熟。相较于靶向DNA的基因组编辑技术CRISPR-Cas9系统,近年来靶向RNA的Ⅵ型-CRISPR家族CRISPR-C2c2/Cas13a系统研究日渐增多。CRISPR-Cas13a系统具有特异性识别并结合单链RNA序列从而非特异性切割RNA的特点,可应用于检测肿瘤外周血游离核酸,对早期肿瘤患者进行筛查。同时,Cas13a在进行体内RNA切割的过程中,不涉及编码基因DNA的改变,可直接对基因转录产物mRNA进行编辑,达到基因修饰的目的,并能够同时靶向多基因转录产物从而调控基因的表达。Cas13a系统可应用于分子诊断及RNA编辑中,该系统在肿瘤的诊断与治疗中也被证实具有广阔的发展前景。基于已有的文献资料,文中综述了靶向RNA的CRISPR-Cas13a技术应用于肿瘤诊断与治疗的研究进展,探讨了CRISPR-Cas13a系统对癌症治疗的新思路及存在的局限,并展望了未来可能的研究方向。     

转录因子CREB及其相关miRNAs的独立和联合效应在肿瘤发生发展中的作用

c AMP反应元件结合蛋白(c AMP responsive element binding protein,CREB)作为细胞内重要的转录因子,调控靶基因的表达进而影响肿瘤的发生发展。文献表明,mi RNA作为原癌基因或抑癌基因参与调控肿瘤的机制之一,与CREB密切相关。该文结合目前的研究成果,对CREB及其相关mi RNAs独立和联合效应在肿瘤发生发展中的作用及其分子机制进行综述。     

化繁为简——植物多基因编辑体系的优化

多基因编辑技术对于基因家族和通路的研究以及作物改良具有十分重要的意义。利用CRISPR-Cas系统在植物中进行多基因编辑需要同时表达Cas基因和多个sgRNA,组成一个多转录元件系统。为了简化多基因编辑体系,人们利用RNA自剪切工具和植物内源的RNA加工机制把多转录元件改造成双转录元件和单转录元件。该文介绍了植物多基因编辑体系由繁至简不断优化过程中的经典案例,同时对存在的问题及发展的方向进行讨论。     

长链非编码RNA与卵巢癌

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lnc RNA)是指转录本长度超过200个核苷酸且不编码蛋白质的一类RNA分子。Lnc RNA在人类肿瘤发生中发挥着重要作用,可在表观遗传学、转录及转录后水平调控基因表达,影响肿瘤的发生、发展,并且与肿瘤侵袭、转移及患者预后有一定关系。越来越多的研究表明,lnc RNA在卵巢癌中异常表达,发挥着癌基因或抑癌基因活性,可成为卵巢癌分子诊断和基因治疗的潜在靶点。本文就lnc RNA的作用机制以及在卵巢癌中的研究进展进行简要综述。     

长链非编码RNA通过细胞核高级结构调控真核基因表达及其临床意义

长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类转录本长度超过200nt、不编码蛋白质的RNA。近年来,随着染色质构象捕获及转录组测序等技术的发展,lncRNA与染色质构象间的关系越来越受到重视。多项研究表明,lncRNA在基因调控网络中具有重要的作用,可通过影响细胞核高级结构的动态变化来调控真核基因的表达。因其广泛的基因调控功能及在肿瘤发生过程中的重要作用,lncRNA被认为是未来肿瘤临床诊断和预后判定的新型标志物之一。本文旨在介绍lncRNA改变细胞核高级结构从而调控关键基因表达的分子机制,并详细介绍lncRNA在肿瘤治疗中的临床意义。     

小麦叶绿体蛋白质编码基因RNA编辑位点的测定及与返白现象的关系

RNA编辑是一种转录后基因加工修饰现象,广泛存在于高等植物细胞器中。已有研究表明,RNA编辑与植物发生白化或者黄化有关。通过PCR、RT-PCR及测序的方法,对具有阶段性白化特性的小麦（Triticum aestivum）返白系FA85及其野生型矮变一号（Aibian 1）的叶绿体蛋白质编码基因RNA编辑位点进行了测定,在14个基因上发现了26个编辑位点。有5个编辑位点在2个株系之间存在编辑效率的差异,且这些差异的位点均位于编码叶绿体RNA聚合酶的基因上,其中3个位点编辑前后对应的蛋白质二级结构可能有差异。对2个株系叶绿体中PEP、NEP及PEP、NEP共同依赖基因转录水平的检测显示,除psbA和clpP外,其它基因在小麦返白系中的转录水平均有不同程度的下降。这种转录水平的显著下降及叶绿体RNA聚合酶基因上RNA编辑位点编辑效率的改变,可能与小麦返白系叶片的返白有关。     

鼻咽癌与miRNAs

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是一种多基因遗传性疾病,好发生于我国华南、东南亚及部分非洲地区。近年来随着分子生物学及其技术的迅速发展,人们对鼻咽癌发生、发展及其生物学行为的研究已进入基因水平。microRNA(miRNA)是一类广泛存在于动植物体内的非编码小RNA,主要参与基因转录后水平调控。随着对miRNA研究的深入,发现肿瘤的细胞分化障碍、增殖失控、细胞永生化与miRNA密切相关。人类肿瘤组织与正常细胞组织间的miRNA表达水平和类型存在明显差异,提示miRNA可能是一类新的参与肿瘤发生的重要分子。本文就鼻咽癌与miRNA相关的研究进展作一综述。     

鼻咽癌与miRNAs

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma, NPC）是一种多基因遗传性疾病,好发生于我国华南、东南亚及部分非洲地区。近年来随着分子生物学及其技术的迅速发展,人们对鼻咽癌发生、发展及其生物学行为的研究已进入基因水平。microRNA（miRNA）是一类广泛存在于动植物体内的非编码小RNA,主要参与基因转录后水平调控。随着对miRNA研究的深入,发现肿瘤的细胞分化障碍、增殖失控、细胞永生化与miRNA密切相关。人类肿瘤组织与正常细胞组织间的miRNA表达水平和类型存在明显差异,提示miRNA可能是一类新的参与肿瘤发生的重要分子。本文就鼻咽癌与miRNA相关的研究进展作一综述。     

长链非编码RNA与宫颈癌

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lnc RNA)是一类长度超过200个核苷酸、无蛋白编码功能的一类RNA分子。Lnc RNA在人类肿瘤发生中发挥着重要作用,可在表观遗传学、转录及转录后水平调控基因表达,影响肿瘤的发生、发展,并且与肿瘤侵袭、转移及患者预后有一定关系。近年研究表明,lnc RNA在宫颈癌中异常表达,发挥着癌基因或抑癌基因活性,可成为宫颈癌分子诊断和基因治疗的新靶点。该文就lnc RNA在宫颈癌中的最新研究进展作一综述。     

MicroRNA 与肿瘤的相关研究进展

微小RNA(microRNAs,miRNA)是一类22个核苷酸左右的非编码调控RNA。可以通过切割mRNA或者是抑制翻译两种机制,在转录后水平发挥调控生物生长发育的重要作用。目前的研究已经发现microRNA参与调控发育、细胞分化、细胞凋亡等多种生理过程。目前已证实miRNA参与肿瘤发生和进展,miRNA表达谱是肿瘤诊断和预后的指标,miRNA突变、缺失或表达水平的异常与人类肿瘤密切相关,它发挥类似于癌基因或抑癌基因的作用,参与肿瘤细胞的增殖、分化和细胞凋亡过程。本文就miRNA在肿瘤发生发展以及诊断治疗方面的研究进展作一综述。     

RNA聚合酶Ⅱ启动子调控RNA 干扰在肿瘤治疗中的应用前景

RNA干扰是双链RNA介导的特异性转录后基因表达沉默现象.由于双链小干扰RNA介导的RNA干扰技术设计简便、作用迅速、效果明显,目前已被广泛应用于基因功能和重大疾病治疗的研究,尤其为肿瘤治疗提供了一条新途径.利用RNA干扰技术通过调节肿瘤发生发展相关基因的表达可制定出一系列有效的抗癌策略.然而在现行大多数策略中往往采用不可调控的RNA聚合酶Ⅲ启动子(H1,U6)表达经典的发夹结构RNA,经由Dicer酶切割成功能性siRNA,因此缺乏组织细胞靶向性和抗癌效率.最新研究表明,采用RNA聚合酶Ⅱ启动子可弥补由RNA聚合酶Ⅲ启动子调控RNA干扰缺陷和不足.此外,运用病毒载体特别是具有靶向和溶瘤效应的肿瘤特异性复制腺病毒,介导RNA聚合酶Ⅱ启动子调控表达siRNA有望成为更有效的治疗手段.     

LncRNA作为ceRNA调控肿瘤的发生发展

长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200 bp,不编码蛋白质的内源性RNA分子.近年来的研究表明,lncRNA可以作为一种竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)吸附miRNA,参与靶基因的表达调控,从而在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用.本文从lncRNA作为ceRNA发挥生物学功能这一角度,概述了相关lncRNA在肿瘤发生发展中的作用及机制.揭秘lncRNA与miRNA在肿瘤发生中的相互作用,将为肿瘤的诊断和治疗提供新思路.