小RNAs在沉默转座因子中的作用

在很多生物基因组中都存在DNA成分的转座序列,它们能够转座到基因组的很多位点,对基因组造成很大的危害,如破坏编码基因、改变基因表达的调节网络、使染色体断裂或造成大范围基因重排等。真核生物已经进化出了多种机制来控制这些寄生核酸序列造成的损伤,以维持基因组完整性。虽然这些机制在不同生物中有些差异,但其中一种主要的机制是通过小RNAs介导的,这些小RNAs包括小干扰RNAs、piwi相互作用的小RNAs、微小RNAs、扫描RNAs和21U-RNAs等。这些小RNAs可以通过DNA水平剪切转座序列,或在转录和(或)转录后水平沉默转座成分。该文就这些小RNAs沉默转座成分的机制和功能做一论述。     

抑制基因组转座子活性的小RNAs在生育调节中的作用

小RNAs可以在转录和转录后水平沉默转座子, 最近发现的几类小RNAs(piRNAs、endo-siRNAs)均具有抑制转座子活性的作用, 其中, 果蝇piRNAs、小鼠piRNAs、小鼠endo-siRNAs及其相关蛋白主要在生殖系表达, 说明小RNAs作用途径在生殖系转座子沉默中扮演着重要角色。最新的研究揭示了小RNAs、转座子沉默、生殖生育调节之间的联系, 然而其具体作用机制尚未得到阐明。文章综述了小RNAs对基因组转座子活性的控制及其在生育调节中的作用。     

内源小RNAs在植物病原体抗性反应中的作用

内源小RNAs是动植物基因表达的重要调节分子,它们可以通过指导mRNA的降解、抑制翻译或染色体修饰等机制,在转录水平或转录后水平或两个水平沉默基因.内源小RNAs在植物生长发育和生物和非生物胁迫适应反应中具有重要作用,其中3种内源性的小RNAs参与了植物基本免疫反应和对病原体的特异性免疫反应.内源小RNAs的发现为植物抗菌和抗病研究开辟了新思路,就这几种内源性的小RNAs的产生和它们在植物抗病原体反应中的作用做一概述.     

小RNAs在生殖细胞发育过程中的作用

很多动物可以产生具调节作用的小RNAs,根据产生方式和作用机制可以将它们分为三类:微小RNAs(miRNAs)、与Piwi相互作用的RNAs(piRNAs)和内源小干扰RNAs(endo-siRNAs),这些小RNAs可以在生物生殖细胞发育过程中发挥重要作用。其中miRNAs的主要作用是调节蛋白质基因的表达;piRNAs主要的作用是沉默转座因子,但piRNAs主要存在于生殖细胞中;endo-siRNAs则可能具有上述两种主要作用。该文论述了这三种小RNAs在生物生殖细胞发育过程中的作用,同时也讨论了它们在治疗生物不育及其在生物节育方面的应用前景。     

RNA沉默在植物生物逆境反应中的作用

RNA沉默是真核生物共有的基因表达调节机制和防御机制。在植物RNA沉默中, 一些小RNAs, 如微小 RNAs和小干扰RNAs, 在植物防御病毒、细菌或食草动物的反应中具有重要作用。为了抑制宿主的RNA沉默系统, 植物病毒或细菌进化出了在RNA沉默不同阶段起作用的病毒沉默抑制子或细菌沉默抑制子, 来克服寄主的RNA沉默反应。文章就植物RNA沉默、病毒沉默抑制子、细菌沉默抑制子及其相关防御反应的一些新进展做一概述。     

内源小RNAs在植物胁迫反应中的作用

世界范围内, 农作物的产量都容易受到各种生物和非生物因素的影响, 对植物逆境适应性反应机制的深入研究有助于我们采取新的措施, 以提高作物的逆境适应性。以前通常认为植物适应逆境胁迫的机制主要涉及相关基因在转录水平的调节, 然而, 近来发现部分内源小RNAs(siRNAs), 如miRNAs、 nat-siRNAs和 lsiRNAs不仅可以调节植物的生长发育,而且在植物逆境反应中具有重要作用。文章就这些内源小RNAs在氧、矿质元素、干旱、低温、脱落酸、机械、重金属、生物及其他环境因素胁迫中的作用机制做一概述。     

miRNAs调控lincRNAs的生物信息学预测与功能分析

基因间长链非编码RNAs(Long intergenic non-coding RNAs, lincRNAs)是位于蛋白编码基因之间的长度超过200 nt的非编码RNAs, 在动物中参与细胞周期调控、免疫监视、胚胎干细胞分化等多种生物学过程, 但是lincRNAs在大多数植物中的功能尚不清楚。MicroRNAs(miRNAs)是真核生物中一类在转录水平和转录后水平介导基因沉默的21 nt左右的内源性单链小非编码RNAs分子, 通过序列互补的方式调控靶标基因的表达。目前miRNAs的靶标研究主要集中于编码蛋白的基因, 而对于靶标为非编码RNAs的研究较少, 尤其在植物中的研究更为少见。为了系统挖掘植物中lincRNAs的功能, 文章整合miRNAs数据、cDNAs数据和降解组数据, 利用生物信息学方法找到拟南芥(Arabidopsis thaliana)337个成熟miRNAs在2708个lincRNAs上的可能结合位点, 构建了miRNAs-mRNAs-lincRNAs调控网络, 并根据竞争性内源(ceRNA)假说预测lincRNAs的功能, 为进一步阐明植物中miRNAs对lincRNAs的调控机制以及lincRNAs的功能奠定了基础。     

RNA干扰研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)启动的序列特异的转录后基因沉默现象,广泛存在于真菌、植物和动物中。它是细胞内由双链RNA诱导降解与其配对的特定mRNA的过程。细胞内双链RNA在酶的作用下,形成20-25碱基大小的小干扰RNA(siRNAs),由siRNAs进一步掺入多组分核酸酶并使其激活,从而精确降解与siRNAs序列相同的mRNA,抑制该基因在细胞内的翻译表达。RNAi技术是近年来迅速发展起来的高效、特异、易操作的基因沉默技术。与反义寡核苷酸等传统方法相比,RNAi技术有着无可比拟的优势。本文就其近年的研究进展作一综述。     

小RNAs作用机制的研究进展

RNAi的发现引发了生物学的一次革命, 也揭示了一种原来未被发现的, 通过小RNAs(大小~20–30 nt)家族在转录水平或转录后水平调解基因表达的方式。在真核生物中, 这些小RNAs包括siRNAs、miRNAs、piRNAs、scnRNAs、21U-RNAs和其他一些小RNAs等。它们通过调节基因表达来控制细胞的代谢、生长和分化, 维持基因组的完整性, 协调生殖细胞的成熟和抑制病毒对细胞的侵袭以及转座成分的转座。文章综述了这些小RNAs在鉴定和生物合成方面的研究进展, 并讨论了它们对基因表达的调节作用。     

RNA干扰在植物中的作用机理及其应用研究进展

RNA干扰(RNAi)是广泛存在于生物中的一种现象,它是小干扰RNA诱导的转录后基因沉默,是生物抵抗异常DNA的一种保护机制,同时在生物生长发育过程中调控基因的表达.本文综述了近年来有关RNA干扰的发现、作用过程及其机理,分析了它与反义寡核苷酸、核酶、脱氧核酶的小同,并介绍了RNA干扰在植物基因功能、植物抗病毒、作物品种改良等方面的应用,为siRNA干扰的进一步利用提供参考资料.