细胞核内RNA干扰途径研究进展

RNA干扰(RNAi)是双链RNA分子在mRNA水平关闭相应序列基因表达的过程。RNAi的分子机制及功能仍然有待深入研究与阐明,但已经在基因组结构与功能研究中得到广泛运用。我们简要综述RNAi的作用机制,及已发现的细胞核内干扰途径——RNA指导的DNA甲基化、异染色质、DNA切除和减数分裂性沉默等相关研究进展。     

RNA干扰与染色质沉默——生物体内精密的网络调控机制

基因表达受不同层次的调控.RNA干扰通过产生双链小RNA诱导同源mRNA序列降解,从而在转录后抑制特定基因的表达.最新的研究成果显示：RNA干扰产生的双链小RNA可通过与染色质中的重复序列DNA及组蛋白甲基化酶相互作用,引起组蛋白H3 Lys9的甲基化,进一步与异染色质形成相关蛋白结合,导致染色质沉默.综述了RNA干扰,小RNA,组蛋白修饰,染色质沉默及基因表达调控之间存在着精密的网络调控机制.     

真核基因转录与转录调节相关复合物

真核细胞核中转录因子与染色质模板如何相互作用调节基因转录是基因表达调控研究的一个中心问题.近来的研究表明,参与基因转录的各种调节因子在核内形成多种复合物,如RNA聚合酶Ⅱ全酶、染色质重塑复合物、核小体以及增强小体等.这些复合物之间相互作用,调节染色质结构,在染色质模板上进一步组装成转录复合物,参与转录调节的各个环节,调节转录复合物活性.这些复合物的形成,整合了转录调节的各种信息,提高了转录调节效率,是真核基因有效、严格、有序表达的基础.另一方面,这些复合物的存在给基因表达调控的研究提出了新问题,发展新的研究思路和新的研究技术具有重要意义.     

真菌中RNA干扰的生物学功能

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种保守的真核生物基因调控机制,它利用小的非编码RNA介导转录/转录后的基因沉默。虽然部分真菌丢失了RNAi系统,但随着对真菌RNAi机制研究的增加,越来越多的证据表明,真菌的RNAi系统不但参与维持基因组完整性,其在调节真菌生长发育、介导异染色质组装、促进着丝粒进化、调节真菌耐药性与毒力等方面也具有重要作用。本文主要对真菌中RNAi的生物学功能进行综述,以期为进一步深入研究真菌RNA干扰机制提供一定的理论与研究基础。     

RNAi机器

小分子非编码RNA,以不同于蛋白质调控因子的全新方式,通过RNA干扰(RNAi),调控mRNA稳定性、蛋白质合成、染色质的组织和基因组的结构.由于可方便地施加和释放控制,RNAi已被广泛作为通过沉默作用研究基因功能的手段,并正在被应用于一些重大疾病的诊治.小分子RNA沉默作用的发挥依赖于一个由多种蛋白质因子组成的RNAi机器.在过去的几年中,对RNAi机器中重要蛋白质因子的结构功能,及它们在小向导RNA指导下沉默基因表达的分子机制等方面的研究都取得了诸多突破性的进展.     

非整倍体中的反式调控机制

非整倍体内基因组不平衡会对整体基因表达产生反式调控,往往严重危害生物体的生长和发育.本文首先在总结了植物、果蝇和人类非整倍体的基因表达研究及反式调节机制的基础上,证明了反式剂量效应在非整倍体中具有普遍性.其次描述了组蛋白修饰、染色质重塑、DNA和RNA修饰以及lnc RNA在非整倍体反式调节过程中可能发挥的作用.最后重点讨论了剂量敏感调节因子和大分子复合物成员间的化学计量关系在此过程中的重要性.上述内容对于进一步了解非整倍体基因表达的调控机制具有重要意义.     

长链非编码RNA顺式调节作用机制的研究进展

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)种类众多,生物学功能复杂,与不同的分子相互作用,实现其特有的基因调控功能。可参与细胞核染色质结构的调控、m RNA的转录及转录后的加工运输、蛋白质的翻译等过程。此外,lncRNAs在邻近基因或靶基因的顺式调节机制中也发挥了重要作用,本综述主要对近年来lncRNAs通过顺式调节作用影响基因表达的机制进行综述。     

细胞衰老过程中三维转录调控机制研究

精确的基因表达调控是细胞分化、发育和维持个体正常生命活动的必要前提.研究表明,基因转录的激活或者抑制不仅受到组蛋白修饰、DNA甲基化等表观遗传修饰的影响;在很大程度上染色质三维空间构象也发挥着重要作用.此外在细胞衰老过程中,长链非编码RNA(lncRNA)在基因表达调控方面的功能也引起了人们的广泛关注.本文就细胞衰老过程中的lncRNA及其参与介导染色质三维构象的形成从而调控基因表达的相关机制和研究方法进行简要综述.     

神经发育过程中的基因表达调控机制以及相关的神经发育性疾病（英文）

在中枢神经系统的发育过程中,内在的基因和外在的环境因素相互作用以确保神经元发育的各个阶段(如神经细胞的增殖、分化、迁移,轴突延伸,树突成长,功能性突触的形成等)有序进行。这一过程需要众多的基因表达调控机制对不同基因的表达水平进行精确的时空调节。这些调控机制包括了序列特异性DNA结合蛋白(转录因子等)、组蛋白修饰、DNA甲基化、以及微小RNA(mi RNA)等。它们形成了一个调控网络,在神经发育的不同阶段以及不同的环境刺激因素的情况下,从染色质的结构、基因的转录和蛋白质的翻译等不同层次上实现基因表达的精确调控。神经元发育过程中基因表达失调与一些神经发育性疾病相关,例如自闭症谱系障碍,Rett综合征,脆性X综合征以及其他遗传性疾病。深入研究神经元发育过程中基因表达调控机制可望能够给这些神经发育性疾病的诊断和治疗提供新的思路。     

长链非编码RNA通过细胞核高级结构调控真核基因表达及其临床意义

长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类转录本长度超过200nt、不编码蛋白质的RNA。近年来,随着染色质构象捕获及转录组测序等技术的发展,lncRNA与染色质构象间的关系越来越受到重视。多项研究表明,lncRNA在基因调控网络中具有重要的作用,可通过影响细胞核高级结构的动态变化来调控真核基因的表达。因其广泛的基因调控功能及在肿瘤发生过程中的重要作用,lncRNA被认为是未来肿瘤临床诊断和预后判定的新型标志物之一。本文旨在介绍lncRNA改变细胞核高级结构从而调控关键基因表达的分子机制,并详细介绍lncRNA在肿瘤治疗中的临床意义。     

RNA干扰的研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由双链RNA诱发的转录后水平的基因沉默现象,是近几年发展起来的基因表达调节新机制。RNAi广泛存在于真菌、植物和动物中,这种调控可以由siRNA、shRNA及miRNA等小分子RNA参与。在此主要对RNAi的研究进展如背景、分子调控机制、存在的问题和应用前景等进行了综述。     

7SRNA在癌细胞中含量改变及其对染色质转录活性的调节

7s RNA与哺乳动物基因组中有300,000重复拷贝的Alu DNA顺序高度互补。Alu DNA的功能是与结构基因的转座和表达调控密切有关。因此7s RNA对基因表达可能有调节作用。本文提供实验:1.肝癌细胞核内7s RNA含量比正常核少,意味着减弱了对癌细胞基因表达的控制。2.7s RNA比其他的核小分子量RNA更紧密与染色质结合。3.7sRNA对离体染色质的转录活性有促进和抑制的两相作用,这些结果直接和间接表明7s RNA对基因表达起一定的调节作用。由于Alu DNA在基因组中分布是广泛性的,因此认为7s RNA的调控作用也应是一般控制性质的。     

表观遗传学与人类疾病的研究进展

在过去的几年里,人们对表观遗传疾病的机理有了新的认识,这些疾病与染色质重塑、基因组印记、X染色体失活以及非编码RNA调控这4个表观遗传过程相关。这4个过程通过调节染色质结构,在染色体或基因簇水平上对基因表达进行调控;异常调控导致复杂的突变且表现为出生前后生长发育和神经功能的异常。对这些疾病的探讨为表观遗传机制的研究提供了很好的模型,进而有助于生物医学的研究。文章就表观遗传学和表观遗传疾病机制的研究进展做一综述。     

RNAi技术研究新进展

RNA干扰(RNAi)是指双链RNA在细胞内特异性地诱导同源互补的mRNA降解,从而阻断相应基因表达的现象。RNAi在生物界中广泛存在,其发生过程主要分为3个阶段:起始阶段、扩增阶段和效应阶段。它在维持基因组稳定、基因表达调控等方面发挥重要生物学作用。随着人们对RNAi研究的不断深入,目前RNA干扰技术作为基因沉默的一个工具,已被广泛用于基因功能研究、疾病的靶点治疗和寻找新的药物靶标等方面的研究。     

小RNA与蛋白质的相互作用

小分子调控RNA,包括siRNA（small interfering RNA）、miRNA（microRNA）和piRNA（piwiinteracting RNA）、hsRNA（heterochromatin associatedsmall RNA）等,是当前生命科学研究的前沿热点。越来越多的证据表明,这些小分子RNA存在于几乎所有较高等的真核生物细胞中,对生物体具有非常重要的调控功能。它们通过各种序列特异性的RNA基因沉默作用,包括RNA干扰（RNAi）、翻译抑制、异染色质形成等,调控诸如生长发育、应激反应、沉默转座子等各种各样的细胞进程。随着对这些小分子调控RNA的发现,一些RNascⅢ酶家族成员、Argonaute蛋白质家族成员及RNA结合蛋白质等先后被鉴定为小RNA的胞内蛋白质合作者,参与小RNA的加工成熟和在细胞内行使功能。本综述简介一些RNA沉默作用途径中重要组分的结构和功能的研究进展。     

3"→5"核酸外切酶ERI-1调控多种RNA代谢的机制

ERI-1是一种3"→5"核糖核酸外切酶，具有一个类ERI-1_3"hExo结构域和一个SAP结构域，在真核生物中保守存在。ERI-1最初是在筛选秀丽隐杆线虫dsRNA敏感性增强突变体时发现的，是RNAi的重要调节因子。ERI-1通过与外源性RNAi组分竞争Dicer协调内源RNAi和外源性RNAi，并促进特定内源性siRNA的生成，且该功能为线虫特有。其还通过核酸外切酶活性降解siRNA及miRNA，负向调控RNAi。裂殖酵母ERI-1通过降解异染色质相关siRNA的水平，参与调控异染色质的形成。ERI-1在rRNA的加工和成熟中发挥重要作用。此外哺乳动物ERI-1在细胞周期S期末期降解组蛋白mRNA，从而推动细胞进入G2期。本文从结构、功能等方面概述了ERI-1调控多种RNA代谢的机制，探讨了其进化丢失问题和应用前景并对后续研究提出了建议。     

RNA干扰机制的研究进展

RNA干扰(RNAi)广泛存在于各种生物体中,是参与细胞防御与分化调控的重要机制之一。RNAi的作用由双链RNA启动,通过在转录、转录后和翻译等多个水平上对同源基因表达的特异阻断和抑制来实现,清晰地阐明其作用机制将为功能基因组学、发育生物学,以及抗肿瘤、抗病毒的新策略研究提供重要的理论依据。本文综述了近年来有关RNAi机制的研究进展。     

RNA干扰技术的原理与应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)所引起的序列特异性基因沉默,是真核生物中一种非常保守的机制,它与协同抑制(cosuppression)、转座子沉默(transposon silencing)以及发育等许多重要的生物学过程密切相关。RNA干扰依赖于小干扰RNA(Small interference RNA,siRNA)与靶序列之间严格的碱基配对,具有很强的特异性,涉及众多基因和蛋白复合物,构成了一个以小RNA为核心的真核基因表达调控系统,它可以在染色质水平、转录水平、转录后水平和翻译水平参与基因表达的调节。RNA干扰技术为人们迅速、准确的剖析基因的功能,分析基因之间错综复杂的联系和相互作用提供了极为有用的工具,同时也为人们预防和治疗癌症和病毒疾病提供了新的思路。     

一种宏观基因调控分子SATB1

自身多聚化的SATB1(special AT-rich sequences binding protein 1)围绕异染色质形成笼状结构分布在细胞核中,SATB1不仅结合染色质DNA的核基质结合区(matrix attachment regions,MARs),也结合核基质,能够使DNA锚定在核基质并形成袢环状结构(loop)。SATB1的磷酸化、乙酰化和小泛素化样修饰可调节其DNA结合能力和细胞核内亚结构的定位;SATB1与多种蛋白质相互作用,能够募集染色质重塑复合物和组蛋白修饰酶,实现对其靶基因表达的时空特异性调控。SATB1在调节细胞分化、细胞凋亡、肿瘤生长与转移和X染色体失活等方面起到重要作用,并有可能成为肿瘤转移的治疗靶点。