表观遗传学修饰在血液肿瘤中的研究进展

血液肿瘤作为一类常见恶性肿瘤疾病主要包括各类白血病、多发性骨髓瘤以及恶性淋巴瘤.随着现代社会高速发展,人群发病率呈逐年升高趋势,且发病年龄逐渐低龄化,发病原因与环境因素以及遗传因素密不可分.近年来研究发现,表观遗传学修饰在血液肿瘤发生发展的过程中扮演了重要角色,一些相关修饰基因作为血液肿瘤的治疗靶点在临床应用上取得了重要进展.针对近年来表观遗传学修饰在血液肿瘤中的研究新进展,本文将系统综述DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA及RNA修饰等在血液肿瘤发病机制方面的研究进展.     

腺苷酸脱氨酶介导的 RNA 编辑在神经系统疾病中的作用

在哺乳动物中枢神经系统中最常见的RNA编辑是由ADAR(腺苷酸脱氨酶)所介导的从腺苷酸(adnosine,A)到肌苷酸(inosine,I)的转录后修饰过程。许多研究表明RNA编辑对于维持中枢神经系统的稳态和动物正常的生理功能必不可少。因此,RNA编辑可能是神经发育、神经系统功能以及神经系统疾病之间关键性的联系。本综述旨在对目前ADAR介导的RNA编辑在中枢神经系统疾病中作用机制的相关研究加以归纳。     

RNA表观修饰在卵子发生调控中的研究进展

卵子发生是生殖发育中的重要过程,涉及卵母细胞的发育和成熟,对雌性生殖健康和种群遗传多样性具有重要影响。卵子发生涉及复杂而精准的基因调控过程。核糖核酸(ribonucleic acid, RNA)修饰是在RNA分子中添加化学修饰基团的过程,通过该修饰能够调控RNA的功能和稳定性, RNA修饰在生殖及发育生物学中起着关键的作用。该综述将对近期关于RNA修饰与卵子发生的研究进展进行综述和展望,重点阐述RNA修饰调节信使核糖核酸(messenger RNA, mRNA)转录翻译过程、染色质开放水平、组蛋白修饰以及可变剪切等的机制,及其对卵子发生及胚胎发育过程的影响,以完善RNA表观修饰调控生殖发育的理论研究。     

RNA碱基编辑及其在疾病治疗中的研究进展

基于CRISPR的碱基编辑器是生物学研究的强大工具,并为遗传病的治疗带来新的希望.然而, DNA碱基编辑器的潜在脱靶效应却带来了治疗上的风险.相比之下, RNA水平的碱基编辑具有相对灵活、可逆且风险较低的特点,并在纠正疾病相关点突变方面取得了重大进展,对生物学基础研究和治疗学的发展产生了深远的影响.本文总结了新兴的基于A-to-I、C-to-U、假尿嘧啶修饰等的RNA碱基编辑器,全面概述了其设计、效率和在疾病治疗中的应用.最后,本文深入讨论了RNA碱基编辑在疾病治疗上的局限性和可能的发展方向,以期对RNA基因编辑实践提供理论参考.     

真核生物mRNA上的修饰核苷及在发育调控中的作用

信使RNA (Messenger RNA,mRNA)上的表观修饰对于转录本的稳定性和翻译活性有重要影响。在不同生物体的不同发育时期和不同组织器官中,特异转录本不同位点存在的核苷修饰影响mRNA的前体剪切、成熟mRNA的稳定性以及其翻译为蛋白质的效率。目前已知的170多种修饰核苷中在mRNA上发现的只占极少数,由于mRNA的丰度低、组织和发育特异性强等特点,研究mRNA特异位点的核苷修饰有很大的技术难度。近些年随着meRIP等技术的进步,mRNA核苷修饰功能的研究得到了长足的发展,特别是针对m6A、m5C等甲基化修饰的研究已经相当深入。文中简要回顾近年来mRNA核苷修饰领域的研究进展,对不同位点和不同类型的修饰核苷在不同物种生长发育中的调控作一总结,并对未来的研究热点和技术瓶颈展开讨论。     

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.     

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.     

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。     

环状RNA的m6A修饰在肿瘤中的作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种具有新型环状结构的RNA分子,广泛存在于多种生物体中,具有结构稳定、进化保守、高度丰富和组织特异性等特征。同时,它可通过充当微小RNA(microRNA,miRNA)分子海绵、调控基因转录、结合蛋白质和参与蛋白质翻译等方式发挥生物学功能。且随着高通量测序技术和生物信息学的迅速发展,越来越多的circRNA被发现与肿瘤的发生有关。N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰是真核生物最常见的一种RNA修饰,它是由m6A甲基转移酶、去甲基化酶和m6A识别蛋白质共同参与的动态可逆的调节过程,广泛参与RNA的核输出、剪接、稳定性、翻译和降解等过程的调控。m6A修饰在多种人类疾病中发挥关键作用,例如癌症和心血管疾病等。近年来,在一些circRNA中也发现了m6A修饰,并报道了其在宫颈癌、结直肠癌、肝细胞癌、非小细胞肺癌和胃低分化腺癌等多种恶性肿瘤发生发展中的作用。本文总结了RNA m6A修饰机制、m6A修饰对circRNA的调控作用,以及circRNA的m6A修饰在肿瘤中的作用,也讨论了m6A修饰的circRNA的潜在临床应用价值,以期为肿瘤的早期诊断、临床治疗和预后判断提供新的思路与途径。     

环状RNA及其在肿瘤中的作用

环状RNA(circRNA)是一类新型的缺少3'端poly(A)和5'端帽子结构、以共价键首尾相连的单链内源闭合环状RNA,且主要由前体RNA(pre-mRNA)通过可变剪切加工产生.cir-cRNA在真核细胞的细胞质中含量很高,并显示出一定水平的组织和细胞特异性.近年来研究表明,circRNA在疾病尤其是肿瘤的发生和...     

单克隆抗体药物与血液系统恶性肿瘤的治疗

单克隆抗体凭借其特异性强、副作用较小的优点,越来越广泛地应用于疾病的诊断与治疗。单克隆抗体药物在血液系统恶性肿瘤的治疗中也发挥了重要作用。目前,经美国食品与药品管理局(FDA)批准用于治疗血液系统恶性肿瘤的单克隆抗体药物已有六种,在临床取得良好的治疗效果。单克隆抗体药物主要通过对肿瘤细胞的直接杀伤作用、抗体依赖性细胞介导的细胞毒性反应(ADCC)、补体依赖性细胞毒性反应(CDC)和改变信号通路等机制达到治疗肿瘤的效果。另外,将单克隆抗体与放射性核素、化疗药物和毒素等偶联,用于肿瘤等疾病的靶向治疗研究,成为生物治疗领域的热点。该文对近年来国际上用于血液系统恶性肿瘤治疗的单克隆抗体药物进行了概括和总结,讨论了治疗性单克隆抗体药物存在的问题和应用前景。     

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.     

N6-Methyladenosines Modulate A-to-I RNA Editing

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基于CRISPR-Cas13家族的RNA编辑系统及其最新进展

存在于细菌和古菌中的获得性免疫系统CRISPR-Cas目前已被广泛应用到生物技术领域,尤其是靶向DNA的CRISPR-Cas9技术。然而CRISPR-Cas系统靶向RNA的技术还处于初步应用阶段。Ⅵ型CRISPR-Cas系统(CRISPR-Cas13)的发现,揭示了RNA引导的RNA靶向性。CRISPR-Cas13是目前CRISPR-Cas家族中唯一只靶向ssRNA的系统,为RNA靶向和RNA编辑奠定了基础。根据Cas13系统发育已证明将Ⅵ型CRISPR-Cas系统分为4种亚型(A-D)。主要对目前最新的靶向RNA技术的CRISPR-Cas13家族的分类以及防御机制进行了综述,介绍了 CRISPR-Cas13 技术的应用以及基于CRISPR-Cas13家族的RNA编辑系统的最新研究进展。最后,对目前CRISPR-Cas13 RNA编辑技术体系存在的问题进行了分析和对未来的发展进行展望。     

RNA编辑功能和RNA干扰

RNA编辑被认为是生命体一种新的基因加工与修饰现象,是指DNA转录成RNA后除RNA剪切外的其他加工过程,以核苷酸的删除、插入或替换等方式改变遗传信息,揭示生物进化过程中基因修饰和调控的另一个重要途径,是对中心法则的重要补充.而RNAi是一种由dsRNA介导的,在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因表达的基因调节途径.着重介绍 RNA编辑功能、RNA编辑与RNA干扰关系.     

测序深度对RNA编辑识别算法的影响

RNA编辑是重要的转录后修饰过程,目前已有多种算法用于识别RNA编辑,本文主要研究小鼠中测序深度对RNA编辑识别算法的影响,从而为RNA编辑的研究给出建议的方法. 本文使用STAR比对软件将小鼠的RNA-seq数据进行序列比对,然后使用GATK识别SNV,并用Separate Method、GIREMI、RNAEditor 3种方法识别出RNA编辑位点. 最后对3种方法识别RNA编辑位点的共同部分、识别效率、识别稳定性、识别与测序深度的关系进行分析. 结果发现3种方法识别的编辑位点数目差异大,共有位点较少,随着测序深度的增加,识别的RNA编辑位点数也在增加. 结果表明RNA编辑识别算法在小鼠中的识别性能与测序深度呈正相关.     

RNA编辑的研究进展

RNA编辑,即通过碱基的插入、删除和替换对RNA进行的转录后加工过程,这一表观遗传现象也被认为是在RNA水平上对遗传信息进行修复的一种修正机制.本文主要综述了目前植物中基于PPR基因家族等编辑复合体以及动物中关于CRISPR/Cas系统的两种RNA编辑系统,并介绍了RNA编辑在植物生长发育过程中的重要作用,并展望了RN...