帶你走進(jìn)神秘的長鏈非編碼rna

1、帶你走進(jìn)神秘的長鏈非編碼帶你走進(jìn)神秘的長鏈非編碼RNA長鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200nt的RNA分子，它們并不編碼蛋白，而是以RNA的形式在多種層面上（表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等）調(diào)控基因的表達(dá)水平。lncRNA起初被認(rèn)為是基因組轉(zhuǎn)錄的“噪音”，是RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物，不具有生物學(xué)功能。然而，近年來的研究表明，lncRNA參與了X染色體沉默，基因組印記以及染色質(zhì)修飾，轉(zhuǎn)錄激活，轉(zhuǎn)錄干擾，核

2、內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N重要的調(diào)控過程，lncRNA的這些調(diào)控作用也開始引起人們廣泛的關(guān)注。哺乳動(dòng)物基因組序列中4%~9%的序列產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄本是lncRNA（相應(yīng)的蛋白編碼RNA的比例是1%），雖然近年來關(guān)于lncRNA的研究進(jìn)展迅猛，但是絕大部分的lncRNA的功能仍然是不清楚的。生物學(xué)功能許多l(xiāng)ncRNA都具有保守的二級結(jié)構(gòu)，剪切形式以及亞細(xì)胞定位，這種保守性和特異性表明它們是具有功能的。但lncRNA的功能相對于micrNA和蛋白質(zhì)的功能來說更

3、加難以確定，因?yàn)槟壳安⒉荒軆H根據(jù)序列或者結(jié)構(gòu)來推測它們的功能。根據(jù)它們在基因組上相對于蛋白編碼基因的位置，可以將其分為(1)sense(2)antisense(3)bidirectional(4)intronic(5)intergenic這5種類型。這種位置關(guān)系對于推測lncRNA的功能有很大幫助。白編碼基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補(bǔ)雙鏈（紫），進(jìn)一步在Dicer酶作用下產(chǎn)生內(nèi)源性的siRNA，調(diào)控基因的表達(dá)水平。5）通過結(jié)合到特定蛋白質(zhì)上，ln

4、cRNA轉(zhuǎn)錄本（綠）能夠調(diào)節(jié)相應(yīng)蛋白的活性。6）作為結(jié)構(gòu)組分與蛋白質(zhì)形成核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體。7）通過結(jié)合到特定蛋白上，改變該蛋白的胞質(zhì)定位。8）作為小分子RNA，如miRNA，piRNA的前體分子轉(zhuǎn)錄（JeremyE.Wiluszetal2009GenesDev.）。一般來說，lncRNA主要從以下三種層面實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的調(diào)控：1.表觀遺傳學(xué)調(diào)控lncRNA招募染色質(zhì)重構(gòu)復(fù)合體到特定位點(diǎn)進(jìn)而介導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)沉默。例如來源于HOXC基因座

5、的lncRNAHOTAIR，它能夠招募染色質(zhì)重構(gòu)復(fù)合體PRC2并將其定位到HOXD位點(diǎn)，進(jìn)而誘導(dǎo)HOXD位點(diǎn)的表觀遺傳學(xué)沉默。同樣，Xist，Air，Kcnq1ot1這些lncRNA都能夠通過招募相應(yīng)的重構(gòu)復(fù)合體，利用其中的甲基轉(zhuǎn)移酶如Ezh2或者G9a等實(shí)現(xiàn)表觀遺傳學(xué)沉默。2.轉(zhuǎn)錄調(diào)控lncRNA能夠通過多種機(jī)制在轉(zhuǎn)錄水平實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的沉默，表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：lncRNA的轉(zhuǎn)錄能夠干擾臨近基因的表達(dá)。例如在酵母中，SER3基因會(huì)受