microRNA和长链非编码RNA在呼吸系统疾病中的表达

非编码RNA包括microRNA(miRNA)和长链非编码RNA(1ncRNA),广泛存在于真核生物的基因组中,通过调控转译过程影响各种生物学效应,在多种生物体的重要生命过程中具有不可替代的作用。研究已证实呼吸系统疾病中miRNA存在差异性表达,而lncRNA可调节分子表型,两者的相互作用机制仍需大量实验进行研究。非编码RNA作为一种新型治疗途径的靶点,其具体作用机制及如何更好地应用于临床值得深入探讨。     

MicroRNA在肿瘤发生发展和诊断中作用的研究进展

microRNA是一类由内源基因编码的长度约为18-25个核苷酸的非编码单链RNA分子,可以与靶基因mRNA的3'非编码区结合,通过降解靶m RNA或(和)抑制靶m RNA转录后翻译调节靶蛋白的生成,从而发挥其生物学作用。目前,在人体基因组内发现的microRNA已经超过2500多个,可能调节着人类1/3的基因,在维持正常干细胞功能、调控细胞增殖分化及恶性肿瘤发生过程中均起重要作用。既往的研究表明microRNA与基因之间相互调控的失衡导致肿瘤的发生。从分子水平上研究microRNA与肿瘤发生的关系,检测microRNA与肿瘤相关基因表达情况的改变,分析肿瘤组织和血清中microRNA表达量与肿瘤分型的关系,将有利于肿瘤的病因学研究,早期发现和肿瘤治疗及预后判断。本文主要就microRNA在肿瘤发生发展和诊断中作用的研究进展进行了综述。     

MicroRNA与心脏疾病

微RNA（microRNA,miRNA)是小分子非编码调控RNA,含有大约22个核苷酸,可和靶基因mRNA的3′非编码区相互配对结合,在转录后水平负调控靶基因的表达.微RNA调控细胞的生长、代谢、分化和凋亡, 进而参与生物体的生长发育. 研究表明,微RNA参与人类多种生理和病理过程的调控．最近几年,对微RNA表达调控机制及其调控相关疾病的研究取得了诸多显著性的进展, 心脏疾病相关微RNA更加成为研究的热点.此外,一系列基于微RNA治疗心脏疾病的策略方法,例如用反义寡核苷酸抑制微RNA和微RNA补偿的方法,也取得了突破的成果. 总之,微RNA的研究及应用将为心脏疾病的诊断和治疗提供新的途径.     

微小RNA在心肌重塑中的作用

微小RNA (microRNA, miRNA)是一类含有约22个核苷酸的内源性非编码RNA, 通过与靶mRNA的3′非翻译区(3′ UTR)互补配对, 抑制翻译或促进靶mRNA的降解介导转录后基因调控,涉及多种生物学过程.目前研究表明,miRNA参与了心脏的发育、病理性心肌肥大等过程,表明miRNA可作为新的治疗心肌肥大的靶向分子.本文就新近有关miRNA在心肌重塑中的研究进展予以综述.     

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。     

植物microRNA及其抗胁迫作用机制研究进展

植物中广泛存在的microRNA是一类长度约20~24 nt的非编码RNA,它作为负调控因子,通过降解目的基因或抑制目的基因的翻译作用,在转录后水平调控基因的表达.植物microRNA参与生长发育等功能的调控,并在抗生物或非生物胁迫中发挥着重要的作用,如调控植物体内磷、硫的代谢平衡及应对氧化胁迫等生理过程.本文对植物microRNA的特点、形成、作用机制、功能及研究技术方法进行了综述.     

MicroRNA在埃博拉病毒感染中的作用研究进展

MicroRNA是一类通过影响RNA表达、抑制蛋白质翻译来调节基因表达的内源性非编码小分子RNA。自从2014年首次发现苏丹型和扎伊尔型埃博拉病毒能够编码microRNA以来,不断有研究发现新的病毒microRNA以及其在埃博拉病毒复制、扩散、免疫逃逸中发挥的作用。宿主microRNA则参与到抗病毒防御机制中,但也面临着病毒蛋白对其调控的阻力包括相应宿主microRNA水平的变化以及RNA沉默抑制子的编码。深入研究埃博拉病毒与宿主在microRNA水平上的动态相互作用,有利于进一步了解埃博拉病毒的致病机制以及开发新的诊断、治疗策略。本文就microRNA在埃博拉病毒感染中的作用做一简要综述。     

内含子microRNA及其宿主基因的表达与功能

微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一类具有转录后水平基因表达调控作用的非编码小分子RNA.microRNAs可参与机体发育、代谢及恶性肿瘤、心律失常等疾病的发生.近半数microRNA的编码基因位于已知编码蛋白基因的内含子中,称为"内含子microRNA",后者称为"宿主基因".由于内含子microRNA编码基因位置的特殊性,有研究者认为二者能够共同表达并发挥相似的生物学功能.它的发现不仅丰富了人们对内含子功能的认识,还有助于完善宿主基因功能的作用通路。     

MicroRNA在胃癌中的作用及研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类含有18-25个核苷酸的小分子非编码RNA,通过与与其靶基因mRNA 3’-非编码区的碱基互补配对,降解靶基因mRNA导致转录后沉默或者抑制靶基因mRNA的翻译过程,影响细胞的增殖、分化、衰老和凋亡.研究显示部分microRNA在胃癌组织中确实存在表达异常,且异常表达的microRNA通过对其靶基因表达的调控影响胃癌的发生、发展及转移等过程.外周血中microRNA检测技术的发展使得microRNA应用于胃癌的临床诊疗具有了一定的可行性.众多研究提示microRNA在胃癌的演进中的作用可能作为胃癌早期诊断和疗效预测的生物标记物,本文就microRNA在胃癌中的作用及研究进展作一综述.     

miRNA在植物响应高温胁迫中的研究进展

microRNA(miRNA)是一类由20-24个核苷酸组成的小的非编码RNA,通常通过序列互补降解或抑制其靶标基因转录后的翻译过程,从而在转录后水平上调控基因的表达。miRNA在植物基因组中普遍存在,作为一类重要的调节因子参与到植物的生长发育与逆境响应中。目前,已有研究表明高温除了诱导植物编码基因表达发生改变之外,一些非编码RNA的表达也发生了显著改变,其中miRNA作为重要的非编码RNA,参与了植物的高温胁迫响应。对植物miRNA的合成途径,作用机制以及主要功能进行了扼要阐述,重点阐述了高温胁迫下植物miRNA的作用机制,旨在为mi RNA在植物抵抗高温胁迫中的研究与应用提供新的思路。