环形RNA 在疾病中的研究进展

环形RNA(circular RNA circRNA)是由前体RNA的3'末端和5'末端首尾相连形成的环状非编码RNA,可竞争内源性RNA,调节基因的表达。环形RNA在发现之初,被认为是由于错误剪接产生的,未引起重视,随着RNA测序和生物信息等技术的发展大量的环形RNA被发现,并逐渐成为非编码RNA的研究热点。虽然目前对其功能了解甚少,但已有的研究表明环形RNA可以对基因转录后进行调控。本文将从环形RNA的发现过程、形成机制、生物学功能、与疾病的关系以及研究中存在的问题进行综述,有助于进一步研究中心法则,同时为疾病诊治提供新的方向。     

增强子RNA的功能特性及其在人类疾病中的重要调控作用

增强子是基因组上一段可以被转录调控蛋白识别并结合的区域,作为顺式调控元件和启动子共同参与基因转录过程。增强子在激活状态下,打开局部染色质并暴露DNA基序以吸引转录因子,从而进一步招募RNA聚合酶产生一类非编码RNA,即增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)。eRNA可促进增强子与启动子特异性染色质远程互作参与基因转录调节,或与转录因子等调控蛋白结合促进基因转录,具有多样的功能和调控机制,从而在细胞的发育和分化、疾病发生发展等众多生物过程中起重要作用。该文就e RNA特性、功能、鉴定、数据库资源,以及eRNA在人类神经系统疾病、癌症、免疫代谢类疾病、心血管疾病等中的功能作用研究进展作一系统综述,探讨eRNA的未来研究方向,及在疾病中作为潜在治疗靶点的可能及目前存在的挑战。     

CDR1as与疾病的相关性

环状RNA（circular RNA, circRNA）是存在于真核细胞中的一种非线性RNA,具有稳定性、特异性以及进化保守性等特征,通过发挥microRNA的海绵作用,对其靶基因进行调控。与线性RNA相比,环状RNA自身的闭合环状结构使其更具优越性。小脑变性相关蛋白1反义转录物 (cerebellar degeneration-related protein 1 antisense,CDR1as)作为一种竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)间接调控miR-7靶标,通过多种途径影响多种疾病的发生和发展。本文就CDR1as的发现、来源及特征、功能以及与不同疾病的相关性作一概述。     

RNA修饰对长链非编码RNA的调控作用

长链非编码RNA (lncRNA)能在表观遗传、转录以及转录后水平上调控基因表达,与疾病的发生、发展和防治有着密切的联系。RNA修饰介导的表观转录组学调控是表观遗传的新领域,可以在转录后水平调控基因表达,并且可以作为一种重要的修饰手段对lncRNA进行调控。RNA修饰可以通过对lncRNA表达水平、剪切方式及二级结构的调控,影响各种生物学进程。现回顾和展望RNA修饰对lncRNA的调控作用和其潜在的生物学功能。     

环状RNA的研究新进展

环状RNA(circular RNA,circ RNA)作为非编码RNA家族成员,具有特征性的共价闭合环结构。circ RNA在各种生物中广泛表达,具有种属、组织、疾病及发育阶段相关的特异性,与各种疾病,尤其是恶性肿瘤的发生发展密切相关。circ RNA的主要功能是作为海绵吸附mi RNA发挥生物学功能,同时还具有调控转录和转录后过程、可变剪接、编码蛋白以及充当蛋白诱饵等作用。目前已有多种预测方法用于circ RNA的鉴定。现就circ RNA的特征、分类、形成、功能、计算方法学以及在疾病发生中的最新研究成果进行全面阐述。     

环状RNA的结构和功能特性及其与胃癌发生的关系

环状RNA是一类新发现以共价键形成环状结构的RNA分子,没有5'帽和3'尾,具有高度的序列保守性和稳定性,不易被核酸外切酶降解,在转录或转录后水平发挥基因表达调控的作用。近年来,已发现环状RNA与许多肿瘤包括胃癌发生密切相关。首先介绍环状RNA形成、分类、分子特征和功能,然后从环状RNA与胃癌发生、环状RNA与胃癌诊断、以及环状RNA在胃癌治疗中的作用等三个方面阐述环状RNA与胃癌的关系。     

竞争性内源RNA在转录后水平调控基因表达

竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ce RNA)假说提出了一种RNA在转录后水平调控基因表达的机制,即信使RNA(message RNA,m RNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)、假基因(pseudogene)转录物及环状RNA(circular RNA,circ RNA)通过竞争结合相同的微小RNA(micro RNA,mi RNA)来影响靶基因RNA的稳定性或翻译活性,实现转录后水平的基因表达调节。这一全新的基因表达调控机制目前已在肌肉的分化、胚胎干细胞的分化、中脑的发育及癌症的转移等多个研究领域被发现,并且被证实参与多个生物学过程的调控。ce RNA这种以mi RNA为媒介实现RNA与RNA相互调控的机制,使得编码基因和非编码基因在全转录组范围内形成了一个庞大而精细的调控网络,增加了基因调控网络的复杂性。文章就ce RNA的分子类型、ce RNA机制所涉及的生物学功能、影响ce RNA机制的重要因素及ce RNA调控网络预测这几个方面进行综述。     

动物细胞的基因转录调控:来自生化研究的启示

在真核细胞中,转录调控可以发生在多个层面,包括结构和功能迥异的RNA聚合酶、对应的广谱起始因子、基因特异性调控因子(DNA结合蛋白)以及各种共调节因子(coregulatory factors)。这些共调节因子可以通过染色质修饰,如组蛋白乙酰化和甲基化,或更直接地促进转录起始复合物的形成。通过一系列体外转录活性实验的研究,转录相关的酶、蛋白因子的性质和功能以及作用机制正逐步被揭示出来。该文将具体阐述近几十年科学家们在转录共调节因子方面取得的进展。     

环状RNA的研究进展

环状RNA(Circular RNA,circRNA)是一类具有闭合环状结构的内源性非编码RNA(noncodingRNA,ncRNA),主要由前体RNA(pre-mRNA)通过可变剪切加工产生,circRNA广泛存在于所有真核生物中,并且非常稳定。目前,circRNA的研究已经成为了RNA研究领域的新热点,研究发现circRNA在转录本中占有相当大的比例,有的表达丰度甚至显著高于其他转录本。同时,circRNA对基因的表达有重要调控作用,在生物的发育进程中发挥了重要的生物学功能,如充当miRNA海绵、作为内源性RNA以及生物标记物,在疾病的诊断与治疗中也发挥重要作用。研究发现circRNA在一些疾病的发生中扮演了重要角色,包括动脉硬化、神经系统紊乱、糖尿病和癌症的发生。综述了circRNA的研究进展,阐述了circRNA的研究历史、circRNA的特点、形成过程、表达情况、circRNA与疾病间的关系以及circRNA的功能,并讨论了circRNA的研究意义及存在的问题。     

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。     

环状RNA在巨噬细胞中的作用

环状RNA(circular RNA, circRNA)是一类特殊的非编码RNA类型,在真核生物细胞和人体转录本中大量存在。circRNA是由前体信使RNA(pre-mRNA)反向剪接形成的共价闭合环状RNA分子,通过充当微核糖核酸(microRNA, miRNA)"海绵"、与蛋白质结合、参与基因转录调控和蛋白质翻译等发挥其生物学作用。随着对circRNA研究的日益增多,已有研究人员报道了circRNA在免疫细胞中的作用。现对circRNA的形成、分类、生物学特性、功能及其在巨噬细胞中的作用作一概述。     

环状RNA的生物学功能及其在疾病发生中的作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)主要包括由外显子转录本构成的、经非线性反向剪接形成的内源性RNA分子和内含子来源的环状RNA分子等两类。研究发现,circRNA在人体细胞中广泛表达,在转录后水平具有调控基因表达的重要功能。有些circRNA具有天然微小RNA(microRNA,miRNA)海绵作用,可通过与miRNA结合而抑制其活性,从而调控miRNA靶标发挥作用。circRNA在动脉粥样硬化、神经系统紊乱、糖尿病和肿瘤等疾病发生过程中起着较为重要的作用,深入研究circRNA的结构和功能可使我们更好地了解疾病的发生机制,提高相关疾病的预防和诊断水平。文章就circRNA的形成、功能及其在疾病发生中的作用等做一综述。     

长非编码RNA

人类基因组序列的约5%～10%被稳定转录,蛋白质编码基因仅约占1%,其余4%～9%的序列虽能转录,但转录物功能尚不明确。尽管如此,已确证在非蛋白质编码转录物中,含有具备调节功能的非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)。与具有调节功能的短链非编码RNA[如微RNA(microRNA)、小干扰RNA(siRNA),、Piwi-RNA]相比,长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)在数量上占大多数。lncRNA通过多种方式产生,以多种途径调节靶基因表达,参与调控生物体生长、发育、衰老、死亡等过程;lncRNA功能异常往往导致疾病发生。本文综述了lncRNA的起源、分类、作用分子机制及lncRNA异常与疾病的相关性等内容,旨在充分了解这一重要新型调控分子。     

circRNA相关数据库及其应用

环状RNA(circular RNA, circRNA)是由真核生物中的前体mRNA反向剪接产生的环状内源性RNA分子,分布广泛、结构稳定、序列高度保守,具有细胞和组织特异性。circRNA以多种方式参与调控生物学过程以及疾病的发生发展。目前发现的功能模式包含竞争性内源性RNA作用、与蛋白质互作、翻译成蛋白质以及顺式调控亲本基因的转录等。随着circRNA的基本信息、功能分析和与人类疾病的关系等研究内容不断更新增加,急需对海量的信息进行整合分析,以及对相应细胞或组织来源的circRNA进行分类。本文从基本信息整合及分析、相关功能分析和与人类疾病的相关性等方面,对目前常用的circRNA数据库进行综述,以期为circRNA研究提供参考。     

中介体复合物——RNA聚合酶Ⅱ转录装置的信息传递者

在真核通用转录装置与基因特异性调控蛋白之间起到桥梁作用是一种保守的多蛋白中介体复合物（mediator complex).中介体复合物是由约20种蛋白组成的复合物,以单独或与RNA聚合酶Ⅱ形成复合物的形式存在,后者被定义为全酶（holoenzyme)。中介体复合物把从增强子等调控区获得的正调控与负调控信息,经过整合和转换再传递到启动子,它直接通过RNA聚合酶Ⅱ行使功能,并在依赖于启动子的转录过程中调节RNA聚合酶Ⅱ的活性,最后在哺乳动物转录系统中发现了一些与酵母中介体复合物极为相似的类似物也能够与转录激活蛋白相互作用,并在转录调节过程中起到重要的作用。     

circRNA在病毒感染及相关疾病诊断中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种新型非编码RNA,由mRNA在转录后加工过程中反向剪接形成。不同于线性RNA,circRNA是以共价键连接形成的闭合环状结构,缺少5?末端帽子和3?末端poly(A)尾巴结构。circRNA可作为miRNA(microRNA)的分子海绵,也可在细胞发生过程中发挥多种功能。此外,circRNA在机体免疫调控过程中也扮演了重要角色,参与了多种疾病的发生发展,因此对circRNA的深入探索可为治疗人类疾病提供重要的理论依据。该文就circRNA的生物合成、分类和功能作综述,重点讨论circRNA对病毒感染的调控机制以及circRNA作为病毒检测标记物和药物靶点的研究进展,从而为病毒性疾病的诊断提供新的参考依据和方向。     

MicroRNA对T细胞发育调控作用的研究

Micro RNA(mi RNA)是一类非编码小分子RNA,长约21~25个核苷酸,可以靶向结合特定的信使RNA(m RNA),能够在转录后水平上调节m RNA的翻译进而调控基因的表达。mi RNA的调控功能涉及多种生物学过程,与免疫疾病密切相关。近年来发现,mi RNA可以通过靶向免疫系统中的关键转导信号分子,从而在多个环节上参与免疫细胞的产生、发育以及增殖过程。该文对mi RNA与T细胞的发育关系进行简要概述。     

长链非编码RNA——抗病毒天然免疫应答的新兴调控因子

长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs)是长度超过200nt的非编码RNA分子的总称。作为一类重要的基因调控因子,lncRNAs在表观遗传学、转录及转录后等多个水平调控靶基因的表达。近年来的研究表明,许多lncRNAs可被病毒或干扰素(interferon, IFN)诱导表达,并作为调控因子在IFN介导的抗病毒天然免疫应答中调节抗病毒相关基因的表达。本文重点阐述了lncRNAs在IFN介导的抗病毒天然免疫应答中的调控作用,尤其是对干扰素刺激基因(interferon-stimulated genes, ISGs)转录的调控作用,并归纳了lncRNAs、IFN和ISGs形成的调控网络,以期为从事lncRNAs调控IFN介导的抗病毒天然免疫应答机制研究的相关科研人员提供参考。     

microRNA与结核病诊断的研究进展

microRNA(miRNA)是一类存在于真核细胞中的非编码小RNA,可以调控基因转录后表达。人体中30%以上的基因都受miRNA的调控,同时miRNA还可作为不同生理和病理状态的分子标记。尽管已经在各种生物中预测并证实了数百种miRNA,但miRNA及其靶基因的明确作用机制和功能尚不完全明了。许多研究表明,miRNA与肺部疾病感染的发生、发展及转化有着密切的关联。miRNA在肺部疾病的正负调节功能为细菌性肺部疾病的诊断和治疗提供了新方向。我们简述了miRNA在潜伏性肺结核病和活动性肺结核病诊断领域的研究进展。     

环形RNA全长组装与定量工具的研究进展

环形RNA是一种广泛存在于真核细胞的内源性RNA,由前体RNA反向剪接而成,不具有5’末端帽子和3’末端poly(A)尾巴,呈封闭环状结构。环形RNA通过miRNA海绵结合等方式参与基因表达调控等许多重要的生物学过程。环形RNA可以通过可变剪接产生不同的环形RNA转录本,因此获取环形RNA转录本内部全长序列信息以及对环形RNA内部可变剪接产物进行精确定量是揭示环形RNA调控功能的前提。生物信息学工具能够高效便捷的处理高通量测序数据,被普遍用来鉴别和分析环形RNA。本文介绍了环形RNA的产生机制以及功能特性,对环形RNA检测、全长序列组装以及定量相关计算工具进行综述。