植物小RNAs的研究进展

小RNAs(长度小于40 nt)是nc-RNAs重要的一部分,现在植物中已发现了多种小RNAs,如小干扰RNAs(siRNAs)、微小RNAs(miRNAs)、反式作用的小干扰RNAs、天然反义转录小干扰RNAs、异染色质小干扰RNAs、长小片段小干扰RNAs、天然反义转录的微小RNAs及其一些未命名的小RNAs.成熟的小RNAs聚集相关的蛋白质因子,可以抑制转录,导致转录水平的基因沉默(TGS);或介导目标mRNA的剪切,抑制翻译,导致转录后水平基因沉默(PTGS).就这些植物小RNAs产生及其作用的研究进展作一概述     

小RNAs在生殖细胞发育过程中的作用

很多动物可以产生具调节作用的小RNAs,根据产生方式和作用机制可以将它们分为三类:微小RNAs(miRNAs)、与Piwi相互作用的RNAs(piRNAs)和内源小干扰RNAs(endo-siRNAs),这些小RNAs可以在生物生殖细胞发育过程中发挥重要作用。其中miRNAs的主要作用是调节蛋白质基因的表达;piRNAs主要的作用是沉默转座因子,但piRNAs主要存在于生殖细胞中;endo-siRNAs则可能具有上述两种主要作用。该文论述了这三种小RNAs在生物生殖细胞发育过程中的作用,同时也讨论了它们在治疗生物不育及其在生物节育方面的应用前景。     

微小RNAs在肝癌中的作用机制及相关应用研究进展

微小RNAs(miRNAs)是一类内源性小型非编码RNA,可通过调控靶基因表达参与大多数生物学过程。近年来,miRNAs在肝癌发生发展进程中相关作用机制的研究逐渐深入,miRNAs作为其中关键调控因子和主要参与者,已成为肝癌早期诊断、靶向治疗和预后评估中的一个关键靶标。本文着重强调miRNAs在肝癌发生发展、多重耐药性中的作用以及作为肝癌潜在治疗靶点的价值,并就miRNAs在肝癌中的功能、分子作用通路以及应用三方面的相关研究进展进行综述。     

小RNAs作用机制的研究进展

RNAi的发现引发了生物学的一次革命, 也揭示了一种原来未被发现的, 通过小RNAs(大小~20–30 nt)家族在转录水平或转录后水平调解基因表达的方式。在真核生物中, 这些小RNAs包括siRNAs、miRNAs、piRNAs、scnRNAs、21U-RNAs和其他一些小RNAs等。它们通过调节基因表达来控制细胞的代谢、生长和分化, 维持基因组的完整性, 协调生殖细胞的成熟和抑制病毒对细胞的侵袭以及转座成分的转座。文章综述了这些小RNAs在鉴定和生物合成方面的研究进展, 并讨论了它们对基因表达的调节作用。     

内源小RNAs在植物胁迫反应中的作用

世界范围内, 农作物的产量都容易受到各种生物和非生物因素的影响, 对植物逆境适应性反应机制的深入研究有助于我们采取新的措施, 以提高作物的逆境适应性。以前通常认为植物适应逆境胁迫的机制主要涉及相关基因在转录水平的调节, 然而, 近来发现部分内源小RNAs(siRNAs), 如miRNAs、 nat-siRNAs和 lsiRNAs不仅可以调节植物的生长发育,而且在植物逆境反应中具有重要作用。文章就这些内源小RNAs在氧、矿质元素、干旱、低温、脱落酸、机械、重金属、生物及其他环境因素胁迫中的作用机制做一概述。     

抑制基因组转座子活性的小RNAs在生育调节中的作用

小RNAs可以在转录和转录后水平沉默转座子, 最近发现的几类小RNAs(piRNAs、endo-siRNAs)均具有抑制转座子活性的作用, 其中, 果蝇piRNAs、小鼠piRNAs、小鼠endo-siRNAs及其相关蛋白主要在生殖系表达, 说明小RNAs作用途径在生殖系转座子沉默中扮演着重要角色。最新的研究揭示了小RNAs、转座子沉默、生殖生育调节之间的联系, 然而其具体作用机制尚未得到阐明。文章综述了小RNAs对基因组转座子活性的控制及其在生育调节中的作用。     

snoRNP的生物发生

核仁小核糖核蛋白体颗粒(small nucleolar ribonucleoproteins partical,snoRNP)是一种定位于核仁的复合物,它由一系列核仁小RNA(small nucleolar RNA,snoRNA)和核心蛋白质结合而成。这些snoRNP指导核糖体RNA(rRNA)前体的加工修饰,在核糖体的生物发生中起着重要的作用。研究显示大多数snoRNP加工和组装的早期阶段发生在核浆,在Cajal小体(Cajal body,CB)中组装成熟之后,在PHAX、p50、p55、SMN和Nopp140等蛋白质的帮助下穿越各种不同的核间隔转运至核仁,并在核仁中发挥功能。本文对snoRNP的生物发生过程作一综述。     

内源小RNAs在植物病原体抗性反应中的作用

内源小RNAs是动植物基因表达的重要调节分子,它们可以通过指导mRNA的降解、抑制翻译或染色体修饰等机制,在转录水平或转录后水平或两个水平沉默基因.内源小RNAs在植物生长发育和生物和非生物胁迫适应反应中具有重要作用,其中3种内源性的小RNAs参与了植物基本免疫反应和对病原体的特异性免疫反应.内源小RNAs的发现为植物抗菌和抗病研究开辟了新思路,就这几种内源性的小RNAs的产生和它们在植物抗病原体反应中的作用做一概述.     

干细胞及微小RNAs治疗肺纤维化的研究进展

肺纤维化是一种严重危害人类健康的呼吸系统常见并发症,是各种不同病因的肺间质疾病的最后共同结果。其严重影响人体呼吸功能,且随着病情和肺部损伤的加重,患者呼吸功能不断恶化,其发病率和死亡率逐年增加。干细胞作为一种具有自我复制能力的多潜能细胞,近年研究发现其与微小RNAs在治疗肺部疾病中均具有重要作用,了解干细胞及微小RNAs与肺纤维化治疗之间的关系具有重要意义。本文将主要介绍几种干细胞及微小RNAs治疗肺纤维化的相关作用机制,此综述结果将为预防和治疗肺纤维化提供新的研究方向。     

小RNAs在沉默转座因子中的作用

在很多生物基因组中都存在DNA成分的转座序列,它们能够转座到基因组的很多位点,对基因组造成很大的危害,如破坏编码基因、改变基因表达的调节网络、使染色体断裂或造成大范围基因重排等。真核生物已经进化出了多种机制来控制这些寄生核酸序列造成的损伤,以维持基因组完整性。虽然这些机制在不同生物中有些差异,但其中一种主要的机制是通过小RNAs介导的,这些小RNAs包括小干扰RNAs、piwi相互作用的小RNAs、微小RNAs、扫描RNAs和21U-RNAs等。这些小RNAs可以通过DNA水平剪切转座序列,或在转录和(或)转录后水平沉默转座成分。该文就这些小RNAs沉默转座成分的机制和功能做一论述。     

Long Non-Coding RNAs as Competitive Endogenous RNAs in Osteosarcoma

Molecular Biology - It was more than twenty years ago that miRNAs were recognized as a new class of RNA, but the understanding of their regulatory role is just beginning to emerge. Furthermore, it...     

Reproducible features of small RNAs in C. elegans reveal NU RNAs and provide insights into 22G RNAs and 26G RNAs

Small RNAs regulate gene expression and most genes in the worm Caenorhabditis elegans are subject to their regulation. Here, we analyze small RNA data sets and use reproducible features of RNAs present in multiple data sets to discover a new class of small RNAs and to reveal insights into two known classes of small RNAs—22G RNAs and 26G RNAs. We found that reproducibly detected 22-nt RNAs, although are predominantly RNAs with a G at the 5′ end, also include RNAs with A, C, or U at the 5′ end. These RNAs are synthesized downstream from characteristic sequence motifs on mRNA and have U-tailed derivatives. Analysis of 26G RNAs revealed that they are processed from a blunt end of double-stranded RNAs and that production of one 26G RNA generates a hotspot immediately downstream for production of another. To our surprise, analysis of RNAs shorter than 18 nt revealed a new class of RNAs, which we call NU RNAs (pronounced “new RNAs”) because they have a NU bias at the 5′ end, where N is any nucleotide. NU RNAs are antisense to genes and originate downstream from U bases on mRNA. Although many genes have complementary NU RNAs, their genome-wide distribution is distinct from that of previously known classes of small RNAs. Our results suggest that current approaches underestimate reproducibly detected RNAs that are shorter than 18 nt, and theoretical considerations suggest that such shorter RNAs could be used for sequence-specific gene regulation in organisms like C. elegans that have small genomes.     

Intron-derived small RNAs for silencing viral RNAs in mosquito cells

Aedes aegypti and Ae. albopictus are the main vectors of mosquito-borne viruses of medical and veterinary significance. Many of these viruses have RNA genomes. Exogenously provided, e.g. transgene encoded, small RNAs could be used to inhibit virus replication, breaking the transmission cycle. We tested, in Ae. aegypti and Ae. albopictus cell lines, reporter-based strategies for assessing the ability of two types of small RNAs to inhibit a chikungunya virus (CHIKV) derived target. Both types of small RNAs use a Drosophila melanogaster pre-miRNA-1 based hairpin for their expression, either with perfect base-pairing in the stem region (shRNA-like) or containing two mismatches (miRNA-like). The pre-miRNA-1 stem loop structure was encoded within an intron; this allows co-expression of one or more proteins, e.g. a fluorescent protein marker tracking the temporal and spatial expression of the small RNAs in vivo. Three reporter-based systems were used to assess the relative silencing efficiency of ten shRNA-like siRNAs and corresponding miRNA-like designs. Two systems used a luciferase reporter RNA with CHIKV RNA inserted either in the coding sequence or within the 3’ UTR. A third reporter used a CHIKV derived split replication system. All three reporters demonstrated that while silencing could be achieved with both miRNA-like and shRNA-like designs, the latter were substantially more effective. Dcr-2 was required for the shRNA-like siRNAs as demonstrated by loss of inhibition of the reporters in Dcr-2 deficient cell lines. These positive results in cell culture are encouraging for the potential use of this pre-miRNA-1-based system in transgenic mosquitoes.