RNA激活效应研究

RNAa(RNA activation)即RNA激活效应,是指某些小分子非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)在转录水平上激活基因表达的现象,这种发挥激活作用的小RNA分子又叫激活小RNA(small activating RNA,saRNA)。saRNA与干扰小RNA(small interfer-ing RNA,siRNA)同属小分子双链非编码RNA家族,既有相似的分子特征,在靶序列、作用动力学和调控方式等方面又有显著差别。虽然RNAa的作用机制尚未完全明了,但其在肿瘤治疗中的应用前景吸引了人们的关注。本文就RNAa近年的研究进展进行了简要综述。     

核仁小RNA源性小RNA

最新研究结果表明,一些与RNA介导基因沉默相关的小RNA由核仁小RNA(small nucleolar RNA,snoRNA)加工产生,这种小RNA被称为核仁小RNA源性小RNA(snoRNA derived small RNA,sdRNA)。sdRNA现象分布物种广;涉及的snoRNA种类全,数量多;产生的小RNA分子大小不一、数量、种类多。表明这种小RNA在生物中存在着广泛的普遍性。sdRNA的发现拓展了snoRNA的功能,揭示了snoRNA与RNA介导的基因沉默之间的紧密关系,增强了snoRNA在RNA调控网络中的重要性,并为进一步研究RNA调控网络开启了一扇门。     

HCV NS5B蛋白对HCV RNA的模板特异性研究

在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中表达并纯化HCV的依赖于RNA的RNA多聚酶(RNAdependentRNApolymerase,RdRp,NS5B蛋白)。以HCV正、负链RNA3′末端的序列为模板,体外研究NS5B蛋白催化的RNA合成。结果显示,正链RNA在体外不能指导RNA合成,而负链RNA模板可以产生一条全长的正链RNA产物,表明NS5B对负链RNA具有模板特异性。NS5B对负链RNA的特异性在模板竞争性实验中得到进一步证实,正链RNA的存在和竞争对以负链为模板的RNA合成没有影响。这样,就合理解释了在HCVRNA复制时正链RNA的数量远比负链RNA多这一问题。同时,本实验的结果也为进一步研究病毒或其它细胞因子参与以正链RNA为模板进行的RNA合成,以及有关负链RNA模板特性的研究奠定了基础。     

HCV NS5B蛋白对HCV RNA的模板特异性研究

在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中表达并纯化HCV的依赖于RNA的RNA多聚酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp,NS5B蛋白).以HCV正、负链RNA 3′末端的序列为模板,体外研究NS5B蛋白催化的RNA合成.结果显示,正链RNA在体外不能指导RNA合成,而负链RNA模板可以产生一条全长的正链RNA产物,表明NS5B对负链RNA具有模板特异性.NS5B对负链RNA的特异性在模板竞争性实验中得到进一步证实,正链RNA的存在和竞争对以负链为模板的RNA合成没有影响.这样,就合理解释了在HCV RNA复制时正链RNA的数量远比负链RNA多这一问题.同时,本实验的结果也为进一步研究病毒或其它细胞因子参与以正链RNA为模板进行的RNA合成,以及有关负链RNA模板特性的研究奠定了基础.     

竞争性内源RNA的研究进展及研究策略

竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ce RNA)通过结合同一种mi RNA参与其靶基因的表达调控。研究发现,假基因转录物、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)、编码蛋白质的m RNA、环形RNA(circular RNA,circ RNA)等都可以作为ce RNA参与基因表达的调控,并与肿瘤的发生发展有着重要的联系。本文在近年来ce RNA研究进展的基础上,从ce RNA研究的常用技术、研究策略、生物信息学分析、ce RNA表达一致性等方面进行综述,开展ce RNA研究需要采取的研究策略。     

GP73及其相关miRNA在肝癌中的研究进展

高尔基体蛋白73 (Golgi protein 73, GP73)是位于顺式高尔基体膜上的糖基化跨膜蛋白,其在肿瘤的发展进程中具有重要作用,是肿瘤治疗的潜在靶标。目前研究表明, GP73可作为辅助诊断肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)的血清学标志物。随着GP73的深入研究,与GP73有关的微RNA (microRNA, mi RNA)也逐渐被挖掘出来。GP73相关mi RNA与多种肿瘤的发生、发展密切相关,其中mi R-212、mi R-27a等mi RNA能抑制HCC的侵袭及转移, GP73与mi R-27b、mi R-493-5p等能作为HCC患者预后的生物标志物。因此, GP73相关mi RNA用于肝癌的诊治是有前景的。本文总结了GP73及其相关mi RNA在肝癌发展中的作用以及机制,希望为肝癌的机制研究和诊疗提供思路。     

特异性干扰ICP27基因的siRNA对HSV-1病毒复制的影响

针对单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus 1,HSV-1)的ICP27基因和其他疱疹病毒相关基因的高度保守区设计小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA),研究其抑制病毒复制的效果。首先构建相应的小发夹RNA(small hairpin RNA,shRNA),然后通过病毒滴度测定、real-time PCR和细胞致病变效应(cytopathic effect,CPE)检测所设计的siRNA抑制病毒复制的能力。结果显示,所设计的shRNA-2(靶序列起始位置815)和shRNA-3(靶序列起始位置1 367)具有明显地抑制病毒复制的效果。尤其是shRNA-3,抑制病毒复制的效果更明显,在病毒滴度实验中,与阴性对照相比,其抑制倍数为81,同时可以下调ICP27基因的mR NA表达水平。实验结果表明shRNA-3能够显著抑制HSV-1病毒复制的能力,可以作为HSV-1感染性疾病的补充治疗手段,其对应的靶序列可以作为抗HSV-1新的靶标。     

RNA干涉及其在抗病毒感染中的应用前景

1998年,Fire等[1]在研究控制线虫的基因表达方法时,意外地发现由正义和反义RNA退火形成的双链RNA(double-stranded RNA,ds RNA)引起的基因表达的抑制程度远远高于单独应用正义或反义RNA.     

联合TCGA和GEO数据库构建和分析胃癌中circRNA相关的ceRNA网络

环状RNA (circular RNA, circRNA)是一类呈闭环状结构的竞争性内源RNA (competing endogenous RNA, ceRNA),其通过竞争性地吸附微RNA (microRNA, mi RNA)来调节基因表达。circRNA失调与癌细胞的增殖、分化和侵袭等密切相关。本研究基于生物信息学分析和多数据库的联合应用,以ceRNA为切入点探析胃癌中circRNA潜在的致病机制,以期为胃癌提供潜在的临床诊疗靶点,并为胃癌的科学研究提供新思路。首先,通过挖掘胃癌差异表达的circRNA、mi RNA和m RNA构建circRNA-miRNA-mRNA ceRNA网络;随后,利用网络拓扑属性分析确定核心的节点,并根据这些核心的节点从原始的ceRNA网络中提取子网;最后,对子网进行功能学分析和生存分析,分析网络行使的生物学功能并挖掘预后相关的基因。结果显示:共挖掘了6个核心节点(hsa_circ_0008468、hsa_circ_0005822、hsa_circ_0025842、hsa-miR-940、hsa-miR-944及hsa-miR-515-5p);从原始的ceRNA网络中提取了包含8对circRNA-miRNA和539个mi RNA-m RNA关系对的子网络。功能富集结果表明子网涉及癌症相关的多个生物学过程,包括代谢途径、cAMP信号通路、pathways in cancer信号通路等,生存分析发现子网中ACO2、E2F8、GHR、ITIH5等14基因与预后显著相关,这表明3个核心circRNA介导的ceRNA网络与胃癌的发生发展及预后密切相关。     

DLX6-AS1通过竞争性结合miR-15上调Caspase-1诱导巨噬细胞焦亡

为探讨长链非编码RNA (long noncoding RNA, lncRNA) DLX6-AS1在巨噬细胞焦亡中的作用及相关机制,采用生物信息学分析、实时荧光定量PCR和双荧光素酶报告基因实验等,在THP-1巨噬细胞中分析并验证lncRNA DLX6-AS1下游微RNA (microRNA, mi RNA)及mi RNA的下游靶基因;通过免疫荧光染色等实验检测DLX6-AS1/miR-15/caspase-1轴对巨噬细胞焦亡的影响。结果显示, DLX6-AS1在焦亡巨噬细胞中表达上调,敲降DLX6-AS1可抑制巨噬细胞焦亡,但这种抑制作用被mi R-15抑制剂逆转; mi R-15通过调控其靶基因caspase-1表达,抑制巨噬细胞焦亡。本研究表明, DLX6-AS1通过竞争性结合mi R-15,解除mi R-15对其靶基因caspase-1的抑制作用,从而诱导巨噬细胞焦亡,这将丰富lncRNA调控巨噬细胞焦亡的理论基础。     

非编码RNA和RNA沉默

生物体内存在大量的非编码RNA ,它们形态各异 ,功能也千差万别 ,在生物的生长、发育、分化进程中扮演着不同的角色 ,尤其是siRNA ,它是RNA沉默的诱因。RNA沉默是真核生物特有的现象 ,它需要一系列因子的参与 ,其中RNA依赖性的RNA聚合酶是沉默起始的关键 ,Dicer酶是形成siRNA的基础 ,而RNA沉默诱导复合体 (RSIC)等是发生RNA沉默“链式反应”的关键因子     

长链非编码RNA在神经退行性疾病中作用机制的研究进展

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)是指一组在真核细胞中转录长度超过200个核苷酸的非编码RNA (non-coding RNA, ncRNA),是细胞基因调控网络的基本组成部分,具有组织特异性和条件表达特异性。以往研究证明, lncRNA在中枢神经系统(central nervous system, CNS)大量富集,显示出复杂的时空表达谱,并以多种方式参与大脑发育的调控。近年来,越来越多的研究提示, lncRNA基因位点的失调或突变与多种CNS相关的神经退行性疾病(neurodegenerative diseases, NDDs)密切相关,如阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)、帕金森病(Parkinson’s disease, PD)、多发性硬化(multiple sclerosis, MS)、亨廷顿病(Huntington disease,HD)及肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)等。本文将介绍lncRNA在NDDs中的研究进展,为理解这一类疾病的病因、病理机制...     

综述:转录后基因调控异常与老年性痴呆

转录后基因调控异常与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)发生发展的关系研究越来越受到重视．本文重点论述了tau基因(MAPT)发生可变剪接异常与AD发生的关系,以及参与转录后调控的RNA结合蛋白和非编码RNA在AD发生发展中的作用．     

环状RNA与激素性股骨头坏死发病机制的相关性研究

激素性股骨头坏死(steroid-induced necrosis of the femoral head, SANFH)作为髋关节常见疾病,早期诊断及治疗较为困难,寻找SANFH分子生物标志物对其早期诊断具有重要意义。环状RNA (circular RNA, circRNA)是一类闭合环状非编码RNA (non-coding RNA, ncRNA),可通过海绵吸附微RNA (microRNA, miRNA)、结合RNA结合蛋白(RNA-binding protein, RBP)、直接翻译蛋白质、调控基因表达等方式参与众多疾病的发生发展,是机体重要的调控因子。近年来,诸多研究基于circRNA探讨SANFH发病机制。本文就circRNA的生物学特征、功能,以及其在作为SANFH发病机制的血管微循环障碍、脂代谢紊乱、骨代谢异常中的调控作用进行综述,探讨circRNA作为早期诊断SANFH生物标志物的可能性。     

RNA依赖的RNA聚合酶的结构特征及其靶向抑制剂的开发

新型冠状病毒肺炎是由新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2, SARS-CoV-2)感染导致的急性呼吸道传染性疾病。自2019年爆发以来，SARS-CoV-2在世界范围内引起大流行，严重威胁人类的生命安全。目前，已有的疫苗尚不能提供完全的机体免疫保护。因此，开发广谱有效的抗病毒抑制剂是当下热门的研究方向。SARS-CoV-2属于RNA病毒，其RNA依赖性的RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase, RdRp)在不同RNA病毒中具有高度保守性，是抗病毒抑制剂研发的重要靶标。RdRp是RNA病毒复制的核心组成部分，具有典型的右手杯状结构特征。本文重点介绍近年爆发并持续流行的新型冠状病毒RdRp的结构特征，以及靶向抑制剂的研发进展。同时，选取了其它几种有代表性的致病RNA病毒：流感病毒、轮状病毒、人类鼻病毒、丙型肝炎病毒和寨卡病毒，介绍了它们RdRp的结构特征及其靶向抑制剂的开发。本研究比较了抑制剂靶点结构的异同及抑制效果差异，并分析了可能导致该差异的原因。最后，本文总结讨论了目前针对RdRp...     

CDK12主要生理功能与其在肿瘤发生中作用的研究进展

周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)是细胞周期和基因转录的关键调节因子,其调控异常是促进肿瘤发生的重要因素。CDK12是一种与转录相关的周期蛋白依赖性激酶,可使RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸(carboxy terminal domain of RNA polymeraseⅡ, RNA pol II CTD)中的丝氨酸磷酸化,并参与多种细胞生理过程,如DNA损伤反应、细胞增殖和分化以及m RNA剪接和转录前m RNA加工等。此外, CDK12编码基因的突变将导致多种细胞过程调控异常,基因不稳定性增加,这都可能促进肿瘤的发生发展。本文将重点讨论细胞中CDK12调节转录调控、RNA剪接、细胞成熟和分化、DNA损伤修复(DNA damage repair, DDR)的机制以及其基因突变对于正常细胞的影响,旨在阐明CDK12的主要生理功能及其在肿瘤发生发展中的作用,为临床各类肿瘤的靶向药物研究提供帮助。     

RNA 解旋酶调控rRNA内稳态: 水稻耐热 新机制、分子育种新资源

高温热害是影响水稻(Oryza sativa)产量形成的重要限制因子。DEAD-box RNA解旋酶在核糖体RNA前体加工及植物抗逆中扮演着重要角色。最近, 中国科学家在DEAD-box RNA解旋酶调控水稻耐热性分子机理研究方面取得了突破性进展。     

RNA干涉在纤毛虫中的研究进展

RNA干涉是dsRNA介导的基因沉默现象,本文简要介绍了其作用的机制和生物学意义,重点阐述了RNA干涉在原生动物纤毛虫中的发现与应用,比较了RNA干涉与纤毛虫大核基因组重排机理的异同,并对RNA干涉在纤毛虫中传输的技术途径-RNAi喂饲法的原理也做了详细的介绍。