革兰氏阳性菌非编码小RNA的研究进展

sRNA（非编码小RNA）通过碱基配对的方式与靶mRNA结合,抑制或激活转录过程、调节蛋白质的表达,以核酸的形式发挥其生物学功能。随着RNA深度测序（RNAseq）技术、生物信息学预测以及实验分析手段的日渐发展和完善,数以百计的sRNA被发现并得到验证。作为转录后调控因子,sRNA因在诸多生理过程中起到了关键的调节作用而得到了广泛的关注。以革兰氏阳性菌为切入点,总结了近年来sRNA的筛选、鉴定和功能研究等方面取得的进展,梳理分析了sRNA调控与毒力因子、群体感应、铁代谢和双组分系统等之间的内在联系,并展望了sRNA未来的研究方向。     

链球菌非编码小RNA研究进展

非编码小RNA(Small non-coding RNA,sRNA)是一种存在于原核和真核生物中的新型调控RNA,长度约为40～500个核苷酸。作为一类关键的调控因子,sRNA通过与靶mRNA或蛋白质结合来调控细胞内的基因表达。大部分细菌sRNA在大肠杆菌等革兰氏阴性菌中被发现并研究,但近十年来越来越多的sRNA在革兰氏阳性菌中被逐步发现。作为一类革兰氏阳性菌,链球菌属中sRNA目前研究主要集中在毒力调节,鲜有其他调控的报道。本文总结了链球菌中sRNA的最新进展,并介绍其主要功能和机理,以期为细菌sRNA研究提供借鉴。     

转座子与转座子相关的非编码小RNA

转座子是一种在真核生物基因组中大量存在的可移动DNA序列。非编码小RNA具有广泛的生物学功能,能够在不同层面影响基因的表达。在许多真核生物基因组中,转座子是非编码小RNA的重要来源。最近的一些研究发现,转座子和其衍生非编码小RNA在基因调控中发挥着重要作用,但是国内相关的综述却较少。所以该文从转座子与其衍生的非编码小RNA的关系,这些小RNA在基因组和生物进化中扮演的角色两方面,对现阶段关于转座子和非编码小RNA的相关研究成果进行综述。     

非编码RNA在抑郁症中的研究进展

抑郁症是威胁人类健康的全球第二大常见疾病,目前仍缺乏客观的诊断、治疗指标,同时发病机制尚不清晰。非编码RNA包括微小RNA、环状RNA及长链非编码RNA,其异常表达会影响人类多种疾病的进展。近年来,越来越多的证据表明,非编码RNA在抑郁症发展过程中发挥着重要作用,且其功能与机制得到了初步验证,可能成为抑郁症的潜在诊断和治疗靶点。本文归纳总结了上述三种非编码RNA在抑郁症中的表达特征、生物学功能及临床意义。     

细菌非编码小RNA的筛选及鉴定方法

细菌非编码小RNA（smallnon．codingRNAs,sRNAs）是一类长度为50～500nt、不编码蛋白质的功能RNA,在应对胁迫、毒力产生和新陈代谢等生命过程中起重要的调控作用。其主要通过碱基配对与靶mRNA发生作用,导致mRNA翻译和稳定性改变,从而在转录后水平调节基因的表达,最终影响细菌各种生命活动。近年来,利用生物信息学和分子生物学技术,已在细菌中筛选并鉴定得到了几百个sRNA。该文对细菌sRNA的筛选和鉴定方法作一简要综述。     

哺乳动物中作用于非编码RNA的RNA编辑研究进展

RNA编辑是RNA转录过程中序列变化而引起的一种基因动态调控机制。腺苷脱氨酶（adenosine deaminases acting on RNA, ADAR）参与RNA编辑,将双链RNA中腺苷残基（A）转化为肌苷（I）,接着被转录和拼接成鸟苷（G）。由ADAR催化,作用于RNA的A-I型RNA编辑是人类最常见的转录后修饰。近年来,这种修饰不仅存在于编码RNA中,在非编码RNA（noncoding RNA, ncRNA）中也逐渐被发现,如microRNA（miRNA）、小分子干扰RNA（siRNA）、转运RNA（tRNA）和长链非编码RNA（lncRNA）。这种修饰可能通过对microRNA和mRNA之间结合位点创造或破坏,进而影响ncRNA的生物起源、稳定性和靶向识别功能。目前,对这种生物现象的机制及ADAR底物,尤其是在ncRNA中的特性仍然没有得到充分的认识。主要对哺乳动物中ncRNA上的RNA编辑进行总结,并列举一些阐明其生物学功能的计算方法。     

细菌非编码RNA及其分子伴侣Hfq

细菌在生存过程中要面对复杂多样的环境,在长期进化过程中,细菌逐渐形成不同的应答机制来感应环境信号的变化,并通过精确的基因表达来调控生理生化反应。基因表达调控可分为转录水平和转录后水平两个方面,对于细菌来说,非编码RNA在转录后调控上发挥着重要的作用,而大多数非编码RNA与靶标m RNA的相互作用过程又离不开Hfq蛋白的辅助。本文综述了非编码RNA的分类、调控特点,伴侣蛋白Hfq的结构、功能以及两者相互作用的机制,以期深入了解非编码RNA及其伴侣蛋白Hfq在转录后调控中发挥的作用。     

羊布鲁氏菌非编码小RNA分子BSR-2的预测与鉴定

利用RT-PCR和RACE等方法对生物信息学预测的羊布鲁氏菌非编码小RNA(smallnon-codingRNA,sRNA)BSR-2进行了实验鉴定,并通过分析BSR-2在胞内生存缺陷株中的转录情况以及预测BSR-2的靶标基因对BSR-2的功能进行初步探讨.RT-PCR结果表明,BSR-2在羊布鲁氏菌的总RNA中存在转录本,而且在不同的应激条件下转录水平不同.RACE结果表明,BSR-2长224nt,位于Ⅱ号染色体的BMEII0742和BMEII0743之间的基因间区.进一步的实验结果表明,BSR-2可能与布鲁氏菌的胞内生存能力相关.     

微 RNA 研究进展

近年来,相继发现一些具有调控功能的非编码微RNA,长度约22nt,与基因,细胞周期乃至个体发育过程密切相关,可能对基因功能研究,人类疾病防治及生物进化探索有重要意义。     

金黄色葡萄球菌毒力基因的调控位点

金黄色葡萄球菌的许多致病因子受到细菌的多种遗传位点的调控,各调控位点之间存在复杂作用,各位点的突变可降低金黄色葡萄球菌的致病力。     

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。     

Genetic regulation by non-coding RNAs

Large scale cDNA sequencing and genome tiling array studies have shown that around 50% of genomic DNA in humans is transcribed, of which 2% is translated into proteins and the remaining 98% is non-coding RNAs (ncRNAs). There is mounting evidence that these ncRNAs play critical roles in regulating DNA structure, RNA expression, protein translation and protein functions through multiple genetic mechanisms, and thus affect normal development of organisms at all levels. Today, we know very little about the regulatory mechanisms and functions of these ncRNAs, which is clearly essential knowledge for understanding the secret of life. To promote this emerging research subject of critical importance, in this paper we review (1) ncRNAs’ past and present, (2) regulatory mechanisms and their functions, (3) experimental strategies for identifying novel ncRNAs, (4) experimental strategies for investigating their functions, and (5) methodologies and examples of the application of ncRNAs.     

Genetic regulation by non-coding RNAs

Large scale cDNA sequencing and genome tiling array studies have shown that around 50% of genomic DNA in humans is transcribed, of which 2% is translated into proteins and the remaining 98% is non-coding RNAs (ncRNAs). There is mounting evidence that these ncRNAs play critical roles in regulating DNA structure, RNA expression, protein translation and protein functions through multiple genetic mechanisms, and thus affect normal development of organisms at all levels. Today, we know very little about the regulatory mechanisms and functions of these ncRNAs, which is clearly essential knowledge for understanding the secret of life. To promote this emerging research subject of critical importance, in this paper we review (1) ncRNAs' past and present, (2) regulatory mechanisms and their functions, (3) experimental strategies for identifying novel ncRNAs, (4) experimental strategies for investigating their functions, and (5) methodologies and examples of the application of ncRNAs.     

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。     

新型隐球酵母非编码小RNAs的研究进展

新型隐球酵母是一种担子菌病原真菌,主要感染免疫功能缺陷的人群,例如HIV-1感染病人,最终会引起致命隐球菌性脑膜炎。非编码小RNAs一般指长度为20-30nt的小RNAs,具有调节功能。新型隐球酵母能够产生大量的小RNAs,但是其生成（biogenesis）过程以及生物学功能尚未完全阐述。本文就新型隐球酵母中小RNAs的特征和产生、以及在新型隐球酵母中的生物学作用和机制进行综述。     

动物长链非编码RNA研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类广泛存在于动植物体内、长度大于200nt、基本不编码蛋白质的转录本。研究表明,lncRNA能够协助蛋白质复合体转运、参与基因和染色体的激活与失活调控等,在胚胎发育、肌肉生长、脂肪沉积以及免疫应答等过程中发挥重要作用。近年来,在人类基因组计划和ENCODE(The Encyclopedia of DNA Elements)计划推动下,在动物中不仅鉴定出数量众多的lncRNA,而且在lncRNA调控脂肪代谢、肌肉发育以及免疫抗病等重要生物学过程的机理研究方面也取得了突破性的进展。这些研究结果颠覆了lncRNA不编码蛋白的传统观念,提出了lncRNA编码功能性小肽调控生物学过程的新模型。本文主要介绍了动物lncRNA的特征与类型、常用数据库、生物学功能、分子调控模型以及未来lncRNA的研究方向,以期为动物lncRNA功能研究提供参考信息。