编者按: 非编码RNA——有待挖掘的生物宝库

进入21世纪以来,非编码RNA和非编码基因的研究越来越引起人们的关注。2010年12月7日的《科学》杂志(Science)在评选本世纪前10年的十大科学突破时,首先提到的就是基因组中的暗物质(the genome's "dark matter")。近10年非编码RNA领域发展如此迅速,首先源于20世纪90年代开展的基因组研究和随后的比较基因组研究。海量的基因组序列数据证实：DNA上编码蛋白质的区域(也就是通常说的基因)只占人类和其他高等动、植物基因组的极小部分,在人类不会超过整个基因组的3%,其余部分都不编码蛋白质或多肽。而且,随着生物从简单到复杂、从低级到高级,非编码序列在基因组中所占的比例也单调地增加,说明非编码序列是有功能的;近年来大量转录组的新实验结果表明,基因组中的非编码序列是可以表达的,其表达产物就是非编码RNA,转录组的研究说明基因组中的非编码序列是有信息发放的;此后,越来越多的事实证明非编码RNA具有重要的生物功能,microRNA(miRNA)的研究就是最突出的例子。上述的进展明确地告诉我们数量巨大的非编码RNA是有待挖掘的生物宝库。当今,非编码序列、非编码基因和非编码RNA的研究已成为生物学领域的研究热点,重新唤起了科学家们对“RNA世界”的重视及对“生命起源于RNA分子”这一命题的兴趣。目前,这一领域值得关注的问题很多,比如： 1 长非编码RNA系统发现和功能研究 尽管长度小于50个碱基的非编码RNA(如microRNA和piRNA等)的研究已取得突破性进展,但长度大于100个碱基的非编码RNA,还有数以万计功能尚未发现。长非编码RNA不仅数量巨大,更为重要的是它们能折叠为特定的空间结构,因此它们与其他生物分子相互作用的方式是不同于microRNA的。虽然到目前为止,才知道了几百个长非编码RNA的功能,但已涉及到：转录调控、转录后调控、翻译调控、表观遗传调控、基因印迹以及端粒系统等。近年来还发现了一些新类型的长非编码RNA,如ceRNA和环RNA等。所以,进一步开展非编码序列、非编码基因和非编码RNA的研究,系统发现新的长非编码RNA,研究它们的空间结构与功能,可能为我们带来更多的创新机会。 2 非编码RNA是生物网络的元件 近年来的大量新研究成果表明非编码RNA是许多生命过程中富有活力的参与者。一些科学家认为成千上万非编码RNA分子组成了巨大的分子网络调节着细胞中的生命活动,它们与蛋白质网络相对应,同时这两类网络必然有紧密的相互作用,从而构成更复杂的网络。所以未来的网络至少是双色的才更符合生命活动的实际。 3 非编码RNA调节的多样性 非编码RNA在发挥生物学功能时的作用方式是多种多样的,以miRNA为例：它的负调控作用不仅存在于靶mRNA的3'UTR区,也可发生在5'UTR区;miRNA不仅具有负调控作用,在特定条件下也可以激活基因的表达;最近的研究表明,miRNA不仅可通过调节mRNA的表达发挥生物作用,还可以通过调节蛋白来发挥生物功能。 miRNA的作用方式尚且如此复杂,其他非编码RNA行使功能的途径可能更为多样。 4 非编码RNA与疾病紧密相关 非编码RNA,特别是miRNA,与疾病相关的研究已数不胜数。长非编码RNA也和人类疾病紧密相关,仅以肿瘤为例：PCGEM1与前列腺癌有关;His-1是白血病致病因素,而且参与了癌变代谢通路和细胞周期调控; MALAT-1的转录本是一条8000多个碱基长度的非编码RNA,该基因与非小细胞肺癌有关。上述一些成果正逐渐走向临床。非编码RNA研究是一个紧密结合实际,又可迅速用于实际的领域,应特别关注从基础到应用的转化。 为了让广大读者了解非编码RNA领域的进展,本刊特意组织了这个专辑。邀请国内RNA研究领域的5位知名专家对该领域当前的进展与挑战作了综述。屈良鹄教授介绍了microRNA和细胞信号通路间的相互作用及其对两者功能发挥的关键作用,并探讨了其生物学意义;邵宁生教授的综述介绍了在不同细胞或同一细胞的不同状态下microRNA发挥生物学功能的时序特异性和组织特异性,说明microRNA在机体内工作的复杂性;张辰宇教授结合自己多年的研究实践叙述了人体体液中microRNA的起源与功能,对分泌RNA和循环RNA概念作了论述,并探讨了它们在临床医学领域的潜在诊断功能;施蕴渝教授从结构生物学出发综述了RNA分子伴侣Hfq是如何促进sRNA和mRNA相互配对的;鲁志教授介绍了长非编码RNA研究中的各种生物信息学的工具与方法。希望大家对这些文章感兴趣,也希望它们能给大家带来知识与帮助。     

非病毒基因治疗的研究进展

非病毒基因治疗是相对于病毒性基因治疗而言,指采用非病毒的载体进行的基因治疗。非病毒的基因载体比病毒性基因载体具有高安全性、低免疫原性及易于生产的特点。本文就非病毒基因治疗所采用的主要方法、面蜂的主要问题及发展方向作一概括的介绍。随着人类对疾病发病分子机制的深入研究及人类基因组计划的实施,非病毒基因治疗将在人类疾病的治疗中发挥重要作用。     

非诺贝特和辛伐他汀对非酒精性脂肪肝小鼠线粒体功能的作用研究

目的 探讨非诺贝特和辛伐他汀对高脂饮食导致的非酒精性脂肪肝(non-alcohol fatty liver disease, NAFLD)的肝质蓄积及其线粒体功能相关信号通路的作用。方法 将40只雄性6周龄的C57BL/6J小鼠，分为4组，对照组(正常饮食)、模型组(高脂饮食14周)、非诺贝特组(高脂饲养14周，第11周开始给予非诺贝特灌胃0.04 g/(kg·d)干预治疗4周)、辛伐他汀组(高脂饲养14周，第11周开始给予辛伐他汀灌胃0.004 g/(kg·d)干预治疗4周)。本研究从NAFLD模型小鼠的体重，肝重量和肝指数，血清生化指标，病理变化、氧化应激和线粒体功能指标、相关信号通路等方面验证线粒体功能在NAFLD病理发生中的作用，并探讨非诺贝特和辛伐他汀对NAFLD模型小鼠的线粒体功能作用机制。结果 NAFLD模型组小鼠的体重、肝重量和肝指数、血清生化指标、氧化应激指标、肝病理、线粒体功能指标与对照组差异显著(P<0.05);非诺贝特和辛伐他汀改善了客观指标。结论 非诺贝特和辛伐他汀通过上调线粒体功能相关信号通路PPARα/PGC-1α的表达，促进肝细胞线粒体的β氧化，降...     

高等担子菌的性非亲和性系统和体细胞非亲和性系统在遗传多样性保存中的作用

本文讨论了高等担子菌的个体概念,以及利用性的非亲和性、体细胞非亲和性对于高等担子菌个体的识别,非亲和性系统对于真菌本身在遗传多样性的保存中的作用。担子菌的个体概念对于其生态学研究具有很大的意义,控制担子菌性非亲和性的交配型基因可以作为遗传多样性研究的重要手段。     

非天然氨基酸及非天然蛋白合成的研究进展

非天然氨基酸是天然氨基酸的衍生物,其具有重要的生理和药理功能.由非天然氨基酸合成的非天然蛋白同样具有特别的功能与活性.非天然氨基酸插入蛋白质中的研究为新型生物材料和蛋白质药物等的合成和应用提供了新的指导方向.基于此,本文综述了非天然氨基酸的生物合成方法,分析了非天然氨基酸生物合成目前存在的难点,总结了非天然氨基酸插入蛋...     

浅谈抽样误差中的非抽样误差

在统计工作中,我们都知道抽样调查的结果受抽样误差和非抽样误差的影响,且非抽样误差占很大比重,本文就非抽样误差产生的成因和控制措施进行了论述。     

90年代新发现的非结核分枝杆菌

非结核分枝杆菌自发现以来,平均每10年新发现近20余种,且越来越受重视。将90年代新发现的25种非结核分枝杆菌的研究概况作一综述。     

非电离辐射对脑神经细胞的影响

研究非电离低频电磁场与脑神经系统的相互作用规律及其机理.将脑神经细胞骨架微管(MT)中的两态物理系统进行量子化,用密度矩阵描述脑神经系统中信息位的状态,建立并求解系统的动力学方程.结果表明:当非电离低频电磁辐射照射大脑时,几乎不会发生非热效应,也不会破坏脑神经系统的功能.     

长链非编码RNA及其与肿瘤关系

人类基因组DNA信息分析显示,基因组中编码序列不超过2％,其余为非编码序列,其中能够稳定转录的部分称之为非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)基因.依据ncRNA长度将其分为长非编码RNA(lncRNA,碱基数＞200nt)和短非编码RNA (sncRNA).在人体内,lncRNAs分布广泛,数目众多,并且大多数是由RNA聚合酶Ⅱ转录的,且有5'端帽子结构以及3 '端的多聚腺苷酸.就lncRNA的特征及其在肿瘤细胞中的功能进行阐述.     

与生物信息学相关的两个前沿方向——非编码基因和复杂生物网络

文章介绍了基因组研究领域快速发展的两个方向：非编码序列、非编码基因和非编码RNA以及生物网络和系统生物学,也讨论了他们对生物信息学的影响。     

非编码RNA多维调控网络与肝细胞癌

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC,下称肝癌)是一种全球高发的恶性肿瘤,其生长快、易转移、死亡率高.非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)是指由基因组转录的不编码蛋白质的RNA.它们数量巨大,占人类基因组转录产物的90%以上.近年研究发现, ncRNA可以在表观遗传、转录和转录后水平调控基因表达,或者调控蛋白质的定位及活性,进而影响细胞的分化、增殖、死亡、运动等重要活动; ncRNA的失调与疾病的发生发展密切相关.发现肝癌相关的ncRNA并深入研究其调控网络及作用机制将为肝癌的诊断和治疗提供新策略.本文介绍了ncRNA的分类, ncRNA的生成、加工和降解机制, ncRNA的功能网络,并总结了ncRNA在肝癌细胞恶性表型调控中的功能及机制,最后讨论了ncRNA作为诊断标志物和治疗靶点的潜在应用.     

乙酰辅酶A羧化酶抑制剂联合非诺贝特对小鼠非酒精性脂肪肝的治疗效果

摘要 目的：探讨乙酰辅酶A羧化酶抑制剂（MK-4074）联合非诺贝特对小鼠非酒精性脂肪肝（NAFLD）的脂质含量以及肝功能的改善效果。方法：20只C57BL/6小鼠给予60%高脂饲料连续喂养8周构建NAFLD小鼠模型后，随机分为安慰剂组、MK-4074组、非诺贝特组以及MK-4074联合非诺贝特治疗组，每组各5只，继续高脂喂养并分别给予安慰剂（Placebo）、MK-4074（10 mg/kg/天）、非诺贝特（30 mg/kg/天）、以及MK-4074（10 mg/kg/天）+ 非诺贝特（30 mg/kg/天）治疗持续8周。治疗结束后对小鼠体重、肝指数、肝脏脂质含量、肝功能以及肝脏病理和肝脏中性粒细胞和巨噬细胞浸润情况进行分析。结果：与安慰剂组相比，单用MK-4074治疗可显著降低肝指数、肝脏甘油三酯（TG）、胆固醇（TC）、非酯化脂肪酸（NEFA）的含量以及血清ALT和AST水平，而对小鼠体重和血清TC没有显著影响；单用非诺贝特可显著降低小鼠体重，肝脏TG、TC、NEFA以及血清TG、 ALT和AST水平，对小鼠的肝指数、血清TC没有显著影响；而MK-4074与非诺贝特联合治疗可显著降低小鼠体重、肝脏TG、TC、NEFA，以及血清TG、ALT和AST水平，降低肝脏脂质积累以及中性粒细胞与巨噬细胞浸润，效果优于MK-4074或非诺贝特单药治疗。结论：MK-4074联合非诺贝特可显著减少NAFLD小鼠肝脏的脂质含量，改善肝功能。     

丹皮多糖2b对体外非酶糖化反应及终产物生成的抑制作用

建立体外非酶糖化系统,即加入200mmol L^-1Glc,40g L^-1牛血清白蛋白,另加0．01％N．N3抗菌,再加入PSM2b使其终浓度分别为1,0．5,0．1,0．01mg mL^-1。37℃保温,温孵2周后测定对非酶糖化反应抑制率(IR1),8周后测定对AGEs产物生成的抑制率(IR2)。研究丹皮多糖2b(PSM2b)对体外非酶糖化反应和终产物AGEs的生成均有较高抑制作用。其IR1和IR2最高分别为23．5l％和56．51％。PSM2b对非酶糖化引起的糖尿病微血管病变有改善作用。     

有机介质中酶催化活性和选择性的调控

有机溶剂中酶的结构与功能与在水中有很大的不同,通过调整控制策略可系统地改善酶针对目标反应的活性和选择性,重点阐述了溶剂对酶催化反应的活性和选择性的影响,介绍了酶催化选择性的热力学预测模型。,     

乳腺癌中长非编码RNA及LncRNA编码多肽的功能

长非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)的序列长度超过200核苷酸(nucleotide, nt),部分可编码多肽。生物信息分析和多组学技术已被用于在乳腺癌中批量鉴定lncRNA与lncRNA编码肽。本文通过在线软件分析了Spencer数据库中收录的919个lncRNA编码的乳腺癌肿瘤特异性多肽,结果显示,这些多肽涉及抗癌、抗炎和细胞穿透等活性。乳腺癌的发生发展与lncRNAs的异常表达密切相关,lncRNAs通过编码多肽、调控表观遗传、调节免疫等多种途径影响乳腺癌发展。部分lncRNA编码肽独立于lncRNA,通过表观遗传调控、抑制血管生成等途径调控乳腺癌的发展。lncRNA与lncRNA编码肽在乳腺癌的诊断与治疗中也有较大的应用潜力。因此,本文系统综述了lncRNA与lncRNA编码肽在乳腺癌发生发展与诊断治疗中的作用,对该研究领域目前存在的问题和挑战进行了分析。     

呼吸道与非呼吸道标本主要非发酵菌分离株的耐药性比较

目的对2 229份住院患者标本进行分离培养,并对非发酵菌分离株进行药敏试验,了解呼吸道与非呼吸道主要分离株的耐药率差异,以便指导临床合理使用抗菌药物。方法收集2008年8月至2010年10月分离自患者呼吸道、非呼吸道标本的革兰阴性非发酵菌,采用VITEK-32全自动微生物鉴定药敏仪进行细菌鉴定,药敏测定采用K-B法,并比较呼吸道与非呼吸道标本所检出的主要革兰阴性非发酵菌对抗菌药物的耐药率差异。结果共检出非发酵菌556株,其中呼吸道标本366株,非呼吸道标本190株,前3位非发酵菌分离株分别为铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和嗜麦芽窄食单胞菌。非发酵菌菌株ESBLs、AmpC、MBL、同产ESBLs+AmpC和同产ESBLs+MBL检出率分别为17.62%、13.67%、14.39、12.23%和6.12%,其中呼吸道标本分离株铜绿假单胞菌的ESBLs、AmpC检出率明显高于非呼吸道标本(均P<0.05),鲍曼不动杆菌的ESBLs、AmpC检出率明显低于非呼吸道标本(均P<0.05);呼吸道、非呼吸道标本的铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和嗜麦芽窄食单胞菌分离株对多种抗生素的耐药率不同,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论呼吸道与非呼吸道标本分离的主要非发酵菌分离株对同一抗菌药物耐药率不同,治疗不同部位非发酵菌引起的感染,要考虑由于感染部位不同而产生的耐药性以及药物有效浓度的差异,根据药敏结果合理使用抗菌药物。     

非索非那定治疗变应性鼻炎的随机对照试验的Meta分析

目的:评价非索非那定治疗变应性鼻炎的疗效及其安全性。方法:计算机检索SCI,Pubmed,Elsevier,Cochrane图书馆,知网,万方数据库,维普数据库中关于非索非那定治疗变应性鼻炎的随机对照试验,同时追索纳入文献的参考文献。检索年限均从建库检索到2013年12月。由两名评价员独立筛查文献,对纳入的文献进行质量评价并提取文献,对符合质量标准的随机对照试验(RCT)进行Meta分析,比较非索非那定组和安慰剂组鼻部症状评分、血清中白三烯浓度、生活质量评价、症状改善率和安全性评估。统计学分析采用RevMan5.2软件。结果:共纳入9个RCT。患者口服非索非那定片30 mg/d,120 mg/d,180 mg/d后可有效改善变应性鼻炎患者的症状,可降低患者鼻部症状评分、血清中白三烯浓度;有效提高生活质量,降低患者总的生活质量评分(P均0.05)。非索非那定不良反应的发生率与安慰剂组相似,不良反应发生率差异无统计学意义(P0.05)。结论:患者口服非索非那定片30mg/d,120 mg/d,180 mg/d后可以有效缓解患者的症状,改善患者的生活质量,且不良反应发生率与对照组相近。基于非索非那定较好的有效性和安全性,故可以广泛应用于临床,更加有效的缓解变应性鼻炎患者的症状。