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長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類長(zhǎng)度大于200nt的非編碼RNA,其在轉(zhuǎn)錄沉默、轉(zhuǎn)錄激活、染色體修飾、核內(nèi)運(yùn)輸?shù)染哂兄匾墓δ堋?/strong>
一、lncRNA的簡(jiǎn)介
不同的lncRNA參與多種生物學(xué)進(jìn)程
RNA是以一條DNA鏈為模板,以堿基互補(bǔ)配對(duì)原則轉(zhuǎn)錄形成的單鏈。RNA分為mRNA、miRNA、tRNA、rRNA、ncRNA等。非編碼RNA包含短鏈非編碼RNA和長(zhǎng)鏈非編碼RNA。起初,lncRNA是被認(rèn)為是基因組轉(zhuǎn)錄的“噪音”,無(wú)生物學(xué)功能。隨著研究的深入,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)lncRNA是一類參與多種生物學(xué)進(jìn)程的非編碼RNA。lncRNA包含多種類型的轉(zhuǎn)錄本,在結(jié)構(gòu)上類似mRNA,有時(shí)也轉(zhuǎn)錄成編碼基因的反義轉(zhuǎn)錄本。lncRNA被認(rèn)為執(zhí)行了重要的調(diào)控功能,也與疾病發(fā)展息息相關(guān)。有些lncRNA在物種之間相當(dāng)保守,可以調(diào)控一些共有的信號(hào)通路。
二、lncRNA的產(chǎn)生
lncRNA和mRNA一樣是由對(duì)應(yīng)的基因轉(zhuǎn)錄而成,具有5'帽子和poly尾巴,通過(guò)剪接形成成熟體的lncRNA;同一基因可以形成不同的轉(zhuǎn)錄本的lncRNA。
lncRNA的產(chǎn)生有幾種方式:
1、編碼基因發(fā)生框插入,轉(zhuǎn)成一個(gè)與先前編碼序列合并的lncRNA;
2、染色質(zhì)重排后,兩個(gè)不轉(zhuǎn)錄并且原來(lái)可能間隔的很遠(yuǎn)的序列區(qū)合并到了一起,產(chǎn)生了一個(gè)含多個(gè)外顯子的lncRNA;
3、非編碼基因通過(guò)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座作用復(fù)制,產(chǎn)生一個(gè)有功能的非編碼逆轉(zhuǎn)基因,或產(chǎn)生一個(gè)無(wú)功能的反轉(zhuǎn)錄基因;
4、兩次連續(xù)的重復(fù)時(shí)間在ncRNA內(nèi)部產(chǎn)生相鄰的重復(fù)序列產(chǎn)生lncRNA;
5、轉(zhuǎn)位因子插入產(chǎn)生一個(gè)有功能的lncRNA。
三、lncRNA的分類
lncRNA分為以下幾種:
1、Antisense lncRNA (反義長(zhǎng)鏈非編碼RNA)
2、Intronic transcript (內(nèi)含子非編碼RNA)
3、Large intergenic noncoding RNA (lincRNA,基因區(qū)間的lncRNA)
4、Promoter-associated lncRNA(啟動(dòng)子相關(guān)lncRNA)
5、UTR associated lncRNA (非翻譯區(qū)lncRNA)
四、lncRNA的特點(diǎn)
1、lncRNA的長(zhǎng)度在200-100000nt之間,具有mRNA相似的結(jié)構(gòu),經(jīng)剪接,具有ployA尾巴以及啟動(dòng)子結(jié)構(gòu),分化過(guò)程中有動(dòng)態(tài)的表達(dá)以及不同的剪接方式,形成不同的lncRNA;
2、lncRNA一般無(wú)蛋白編碼能力,但是有很多l(xiāng)ncRNA能編碼一些短肽;
3、lncRNA的保守性較低;
4、lncRNA的表達(dá)具有組織特異性以及時(shí)空特性。不同的組織表達(dá)lncRNA的量是不同的,即使是同一組織中,處于不同狀態(tài)時(shí)表達(dá)量也不同;
5、lncRNA的定位有區(qū)別。不同的lncRNA在細(xì)胞內(nèi)(外)的豐度不同。
lncRNA與mRNA之間的區(qū)別
五、lncRNA的功能
lncRNA參與各類生物學(xué)進(jìn)程中已經(jīng)有了很多的報(bào)道。研究表明lncRNA能在表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因表達(dá),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、核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N重要的調(diào)控過(guò)程,與人類疾病的發(fā)生、發(fā)展和防治都有著密切聯(lián)系。
1、lncRNA起到miRNA海綿作用,調(diào)控靶基因表達(dá);
2、lncRNA與蛋白結(jié)合,調(diào)控蛋白功能;
3、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,如lncRNA與蛋白復(fù)合物結(jié)合到基因啟動(dòng)子區(qū),調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄;
4、干擾鄰近蛋白編碼基因的表達(dá);
5、 抑制RNA 聚合酶Ⅱ,或介導(dǎo)染色質(zhì)重構(gòu)和組蛋白修飾,而影響基因表達(dá);
6、lncRNA與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補(bǔ)雙鏈,干擾mRNA的剪切,進(jìn)而產(chǎn)生不同的剪切形式;
7、lncRNA與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補(bǔ)雙鏈,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;
8、結(jié)合在特定蛋白上從而改變?cè)摰鞍椎陌|(zhì)定位。
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