基因间长非编码RNA在T细胞发育分化过程中的表达和调控

<正>虽然基因间长非编码RNA(intergenic long noncoding RNA,lincRNA)在不同组织中都与基因调节有关,但是我们对T细胞系中的lincRNA所知尚少。作者用高通量测序手段在从早期T细胞到辅助体细胞的42种T细胞中发现了1524个lincRNA基因簇,其中某些基因簇甚至能够表达至少两个lincRNA。文中研究发现lincRNA在T细胞分化过程中呈现高动态和高细胞特异性的表达模式。其中,LincR-Ccr2-5'AS不仅可以调控CCR1、CCR2、CCR3、CCR5等多种共表达基因,还可以在小鼠体内调     

利用转录组数据鉴定和分析小鼠非编码RNA

基因转录表达是一个复杂、精确并具有时空特异性的过程.目前对转录组的研究主要集中在蛋白编码基因上.近几年,一个新的转录组研究工具—大规模并行c DNA测序技术(RNA-seq)为更深入地研究转录组带来了希望.利用RNA-seq数据,鉴定出大量的非编码RNA,特别是lincRNA,并且发现这些非编码RNA是多个生物学过程中重要的调控因子.利用深度测序获得的15个小鼠组织RNA-seq数据探索非编码RNA在小鼠不同组织中的多样性和动态变化.依据自定的标准,在这15个组织中共鉴定出16249个非编码基因(对应21569个非编码RNA).研究这些非编码RNA的多种特征,可以发现与蛋白编码基因相比,非编码RNA通常比较短,外显子个数少,表达量低,组织特异性强.而且,这些非编码RNA有明显的转录起始和转录延伸信号(H3K4me3,H3K27me3,H3K36me3修饰,RNAPⅡ结合位点以及CAGE)的富集.基因集富集分析结果表明,lincRNA与多个生物学过程相关,如免疫反应、肌肉发育和有性生殖等.本研究提供了更加全面的对小鼠非编码RNA的注释信息,为小鼠非编码RNA的功能和进化研究奠定了基础.     

植物线粒体基因转录和转录后加工

植物线粒体基因组作为植物细胞中三个遗传系统之一 ,在转录和转录后的加工中存在有许多特殊性 :在基因组结构中 ,植物线粒体基因组比较大 ,且不同物种间差异较大 ;其转录过程具有许多特点 ,例如可以起始于编码区的多个位点等 ;在高等植物中 ,所发现的线粒体基因内含子大多是II型内含子 ,这些内含子有时编码蛋白 ;植物线粒体基因转录后的编辑中C -U转换是一个十分明显的特征 ;在线粒体中 ,多腺化使转录本趋于不稳定 ,而在细胞核中 ,RNA的多腺化可以增强转录本的稳定性。综述了植物线粒体基因组结构以及转录后的编辑、剪接、多腺化等方面的特点和研究进展 。     

人辅助性T细胞分化过程中长非编码RNA的表达和功能

<正>长非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一种长度大于200个碱基,且由于序列中含大量的终止密码因此基本不会翻译成为蛋白的RNA。哺乳动物基因组预计可以编码超过10,000个长非编码RNA。长非编码RNA发挥作用的方式包括转录激活或抑制蛋白编码基因、与mRNA结合影响其翻译、与蛋白结合影响其功能等等,进而参与机体的多种生理和病理过程。已报导在人体和动物模型中,长非编码RNA水平的升高或降低与多种病生理状态相关。初始T细胞分化为效应辅助性T细胞包括TH1,TH2和TH17等亚型。不同亚型的辅助性T细胞表达不同的关键转录因     

基于目标基因芯片数据预测lncRNAs调控脑缺血再灌注损伤后的作用效应

长链非编码RNAs(long noncoding RNAs,lncRNAs)在细胞中有重要调控作用。已有研究报道,脑缺血再灌注损伤可诱导大量lncRNAs表达水平的改变,然而其具体作用机理未知。现从GEO数据库中下载基因芯片数据,分析损伤后脑组织中lncRNAs和mRNAs的表达改变。结果显示27条lncRNAs和408条mRNAs表达上调,9条lncRNAs和31条mRNAs表达下调。同时,基因本体论和通路富集分析显示差异表达的转录本在免疫和炎症反应、细胞凋亡调控等生物过程及相关通路显著富集。此外,基于lncRNAs目标预测程序和lncRNAs-mRNAs共调控网络,对序列数据和表达数据进行综合分析,发现差异表达lncRNAs参与调控细胞凋亡、免疫和炎症反应,并推测出linc RNA(chr1 9:5771 425-5848475_F)、lincRNA(chr1:1 37503023-1 37625604_R)和lincRNA(chr1 4:21 029450-21 049451_F)等lncRNAs潜在的靶基因和调控机制。这些发现提示lncRNAs广泛参与调控脑缺血再灌注损伤,为缺血性脑卒中损伤机制和治疗方案提供新的研究方向。     

miRNA对T细胞分化与功能的调节作用

miRNA是一类长度为19~24 nt的内源性非编码小分子RNA,主要通过抑制mRNA的翻译或使其降解对靶基因实现转录后水平的调控。miRNA与T细胞的分化及功能密切相关,参与自身免疫性疾病、感染性疾病、肿瘤等多种病理过程的免疫调控。本文综述了近年来发现的miRNA在T细胞分化与功能调节中的作用,特别是其在抗感染与抗肿瘤免疫中的作用。     

长非编码RNA与重大临床疾病

以往,人们对细胞和机体的生长发育及疾病发病机制的研究往往集中于蛋白质及其编码基因。近年来在通过对蛋白编码基因表观遗传水平、转录水平以及转录后水平的研究,越来越多的证据显示长非编码RNA(long noncoding RNA,LncRNA)在生长、发育以及疾病的发生发展中起重要的作用。人体基因组中约98%的基因转录组为非编码RNA,其中绝大部分为LncRNA,只有不足2%的编码基因最终经过转录翻译为蛋白质。最新的研究表明,人体中存在数万条LncRNA。目前,只有极少数LncRNA在细胞代谢及疾病发生中的作用被初步揭示,绝大部分的LncRNA的功能完全未知。进一步深入研究LncRNA的生物学功能,有可能为阐明许多重大疾病的发病过程及机制带来重大的突破,并提供独特的干预靶点。本综述简要讨论LncRNA与一些重大临床疾病关系的最新研究进展。     

RNA结合蛋白HuR对肠道上皮稳态的转录后调控（英文）

哺乳动物的肠上皮组织具备快速和强大的自我更新能力,以适应与肠内容物中众多有害物质和微生物的直接接触。基因的转录后调控是肠上皮组织维持稳态的重要机制之一。RNA结合蛋白HuR在细胞中的主要功能是调节靶向基因转录本的稳定性和翻译,密切参与肠道黏膜病理生理调节。本综述将重点介绍HuR在维持肠上皮完整性方面的生物学作用,尤其是HuR在调节肠上皮细胞更新、肠道黏膜修复以及肠壁通透性方面的最新发现和研究进展;并深入分析HuR与其它RNA结合蛋白以及非编码RNA (包含微小RNA和长链非编码RNA)之间的相互作用在肠上皮稳态调节中的共同作用。随着RNA结合蛋白和非编码RNA研究领域的不断深入,肠上皮组织稳态的转录后调控将为如何在特定病理条件下保护肠上皮的治疗提供新的线索。     

ATM-E2F1信号通路调控ANRIL(CDKN2B-AS)

<正>长非编码RNA是一种新的调节RNA,包括长200至1000000个碱基对的由DNA转录而来但无蛋白编码能力的RNA。最近,高通量转录组分析发现了人类基因组中大量的lncRNA。人类基因组中只有1.5%的蛋白编码蛋白,而大部分非编码调节原件都转录为非编码RNA。其中,lncRNA在发育、分化、代谢等生理过程中基因表达的各个水平都起调控作用。已有的报道发现,lncRNA可作为信号、脚手架以及基因转录和翻译中各种修饰过程的抑制剂或激活剂,并通过这些途径调控基因表达。近年来,lncRNA被视为基因转录调控中至关重要的一环。然而lncRNA在各种生理过程中的功能仍需进一步研究。     

哺乳动物长链非编码RNA的进化注释

哺乳动物的基因组中能转录出成千上万的长链非编码RNA(lnc RNA),这些新发现的RNA分子已经被证实参与了各种各样复杂的生物过程.目前大多数哺乳动物的lnc RNA的参考注释并不完全,这限制了对lnc RNA的进化以及接下来的功能研究.本研究组利用9个物种6种组织的转录组测序数据,成功地构建出一个完备的哺乳动物lnc RNA的参考注释集合(约4142~42558条lnc RNA).基于这些lnc RNA,做了一系列的进化研究,发现30%~99%的lnc RNA在基因组上是保守的,这些保守的lnc RNA中仅有20%~27%也能在转录层面保守,这与编码基因的保守性形成鲜明对比:保守的编码基因约有48%~80%能在转录层面保守.随后,基于lnc RNA的表达量数据成功地构建出其在9个物种中的系统发生树,通过对系统发生树的对比分析发现,lnc RNA的进化速率明显比编码基因快,且在不同的组织间有很大差别.将此项研究中得到的lnc RNA的集合以及其保守和进化的数据收集到Phylo NONCODE数据库中(http://www.bioinfo.org/phylo Noncode),这将成为研究非编码RNA进化及功能的非常有用的资源.     

基因印记与lncRNA

基因印记是一种表观遗传调控机制,在二倍体哺乳动物的发育过程中,基因印记可以调控来自亲代的等位基因差异表达。非编码RNA是不编码蛋白质的RNA,它在RNA水平调控基因表达。研究表明大多数印记基因中存在长非编码RNA（长度>200nt的非编码RNA）的转录,长非编码RNA主要通过顺式的转录干扰作用来实现基因印记。同时基因印记及其相关的长非编码RNA异常表达与许多先天疾病相关,迄今已发现数十种人类遗传疾病与基因印记有关,而lncRNA引起的基因印记在疾病的发生和治疗中起着重要作用。     

生物信息学在长非编码RNA研究中的应用

长非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸的非编码RNA分子,它们在细胞生命活动中的许多关键过程中起到重要调控作用。近年来关于lncRNA的研究发展迅速,涌现出一批用于lncRNA的鉴定、定量、结构分析以及功能预测的生物信息学工具和数据库,本文将对这些lncRNA研究的资源进行综述。     

利用RIP-Seq技术鉴定HepG2细胞中与HuR蛋白结合的lncRNAs

长链非编码RNAs（long noncoding RNAs, lncRNAs）可在表观遗传水平、转录水平和转录后水平调节基因的表达,对细胞功能起着重要的调节作用。RNA结合蛋白可与很多的RNA结合,并在转录后水平发挥重要的调节作用。然而,RNA结合蛋白是否可以在细胞内广泛结合lncRNAs对其发挥调节作用,仍需进一步证实。本研究通过RNA结合蛋白免疫沉淀技术联合高通量测序（RNA binding protein immunoprecipitation-high throughput sequencing, RIP-Seq）的方法在人肝癌细胞株HepG2中,鉴定与人抗原R（human antigen R, HuR）蛋白相结合的lncRNA分子,并进行了初步的验证。首先,通过HuR-RIP实验分离与HuR蛋白结合的RNA分子,然后高通量测序及生物信息学分析。根据分析结果,鉴定出HepG2细胞中361条与HuR蛋白结合的lncRNAs分子,包括基因间lncRNA（large intergenic noncoding RNA, LincRNA）、内含子lncRNA、与编码基因正义链有重叠的lncRNA和与编码基因反义链有重叠lncRNA（antisense lncRNA）等。并进一步通过RIP-qPCR技术,对其中20条LincRNA分子进行了定量检测,验证测序结果。在HepG2细胞中敲低HuR基因表达,发现这些LincRNA分子中,11条LincRNA分子表达水平显著降低（P＜0.05）,2条LincRNA显著升高（P＜0.05）,剩余7条LincRNA表达量未发生变化（P＞0.05）。本研究结果说明,HuR在细胞内可以广泛结合lncRNA分子,并且可能对结合的lncRNA分子的表达量产生影响,这也为进一步研究这些lncRNA的功能和HuR调控网络的研究提供了基础。     

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研究进展

基因组计划研究表明, 在组成人类基因组的30亿个碱基对中, 仅有1.5%的核酸序列用于蛋白质编码, 其余98.5%的基因组为非蛋白质编码序列。这些序列曾被认为是在进化过程中累积的“垃圾序列”而未予以关注, 但在随后启动的ENCODE研究计划中却发现, 75%的基因组序列能够被转录成RNA, 其中近74%的转录产物为非编码RNA(Non-coding RNA, ncRNA)。在非编码RNA中, 绝大多数转录本的长度大于200个碱基, 这些“长链非编码RNA(Long non-coding RNA, lncRNA)”能够在转录及转录后水平上调节蛋白编码基因的表达, 从而广泛地参与包括细胞分化、个体发育在内的重要生命过程, 其异常表达还与多种人类重大疾病的发生密切相关。文章综述了长链非编码RNA的发现、分类、表达、作用机制以及其在个体发育和人类疾病中的作用。     

长链非编码RNA的生物学功能和研究方法

长链非编码RNA(long-noncoding RNA,lncRNA)是一类长度大于200nt的非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA),不具有编码蛋白质的功能,直接以RNA的形式发挥作用,以诱饵分子、信号分子、引导分子和支架分子的方式在转录水平和转录后水平调节蛋白质编码基因的表达,参与细胞分化和个体发育等生命过程。lncRNA存在普遍的转录现象,但与蛋白质编码基因相比表达水平较低。基因组测序结果显示生物体内仅有少量的编码基因,绝大部分基因以非编码的形式存在于动物和植物体内起调控作用。近年来以miRNA和siRNA为代表的ncRNA的研究已经取得了丰硕的成果,而lncRNA的研究才刚刚开始,但是已经有研究表明lncRNA有广泛的生物学功能,如染色体修饰、X染色体沉默、干扰或激活转录和核内运输等。以转录组测序、微阵列和荧光原位杂交为代表的研究方法也在发展完善。     

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。     

非编码RNA与基因表达调控

近年来,随着对基因组的深入研究,发现真核生物中存在许多形态和功能各异的非编码RNA分子,这类RNA分子并不表达蛋白质,但它们在基因转录水平、转录后水平及翻译水平起了重要的调控作用。具有调控作用的RNA分子种类非常丰富,如长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)、miRNA、PIWI相互作用RNA(PIWI-interacting RNA,piRNA)、内源性小干扰RNA(endogenous small interfering RNA,endo-siRNA)、竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)等,它们使基因表达过程更为丰富、严谨和有序。本文综述几类典型的非编码RNA对基因表达的调节作用,以助于理解细胞中RNA分子调节网络的功能和机制。     

长非编码RNA研究进展

长非编码RNA是指一类长度大于200个核苷酸、不编码蛋白质的非编码RNA.越来越多的研究表明,人类基因组中高达90%的非编码蛋白质的区段同样具有重要作用,而不是所谓的"转录噪声".针对长非编码RNA的功能研究表明,其在转录起始的调控、转录及转录后的调控中均发挥着重要作用,因而影响着各种各样的生物学过程.本综述围绕近几年长非编码RNA的研究成果,总结了长非编码RNA的起源与进化、新型的长非编码RNA类型、典型的长非编码RNA作用机制以及长非编码RNA在发育与细胞重编程过程中的研究,同时也概述了长非编码RNA与表观遗传调控和癌症的关系以及长非编码RNA研究的相关技术.系统发现长非编码RNA并阐明其功能机制,将对现代生命科学具有重大的意义.     

疱疹病毒microRNAs功能的研究进展

自2004年首次发现EB病毒能够编码microRNAs(miRNAs)以来,在疱疹病毒α、β、γ三个亚科已发现超过470个miRNAs。miRNAs为内源性非编码小分子RNA,长度18-25个核苷酸,通过靶向基因转录本调控基因的表达。疱疹病毒miRNAs不仅靶向病毒潜伏到裂解复制的关键基因,也调节多个宿主基因。目前的研究数据表明疱疹病毒编码的miRNAs调节病毒的潜伏感染与裂解复制、免疫识别、细胞凋亡及肿瘤生成等生物学过程。本文旨在总结疱疹病毒miRNAs的靶基因及其功能,为深入剖析疱疹病毒的致病机制提供理论支持。