作者:傅向东 来源:《国家科学评论》 发布时间:2015/1/26 15:23:53
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综述:非编码RNA——调控生物学的前沿领域

 

生命从来都不是一个静态的过程。微观如分子、复合物、细胞,宏观如组织、器官、个体,一直处于交流和动态调控的状态。加州大学圣地亚哥分校的傅向东教授撰写综述文章“Non-coding RNA: a new frontier in regulatory biology”,从非编码RNA(ncRNA)的角度综述概括了ncRNA在调控生物学中的重要作用。

发现基因组中大量非编码序列是测序技术带来的惊喜之一。在人类基因组中,编码序列只占基因组的1.5%,大量非编码RNA的功能与存在意义吸引了科研界的巨大关注,并取得了令人瞩目的进展。本综述不侧重于列举ncRNA从机制研究到生物学功能的具体细节,相反的,通过将ncRNA与调控生物学的另一主要成员蛋白质家族相比,揭示ncRNA在调控生物学中的独特性,并对其在生物医学和生物技术中的应用进行展望。

该综述指出,ncRNA通过多样化的方式发挥着调控作用:(1)RNA作为酶可以催化反应,如自催化剪接的内含子;(2)RNA可作为分子骨架调节RNA/DNA/蛋白质之间的相互作用; (3)顺式作用RNA作为调控信号;(4)反式作用RNA作为分子sink,如假基因或者mRNA的某些元件可以起到竞争性缓冲的调节作用;(5)RNA作为配体,结合靶蛋白,引起蛋白构象变化,触发下一步生物学过程;(6)RNA作为细胞结构的组织者,如大ncRNA分子NEAT-1定位于细胞核特定区域,在组织基因组协调转录和转录后加工事件中扮演角色;(7)分泌型RNA可以作为潜在激素信号分子分泌到胞外,对循环系统分泌miRNA 的检测可能提供一个独特疾病诊断标志物。

鉴于ncRNA在调控中的重要作用, 文章评述和展望了ncRNA的功能和机制研究的方法。由于ncRNA作为长链核酸分子的独特性,以及形成二级结构三级结构的能力,对于其结构和作用功能的研究需要新的手段,如CHAT-seq,ChIRP-seq,cross-linking IP,RNP重构及结构解析,基因组编辑方法TALEN,CRISPR等。同时,文章指出,ncRNA的研究数据需同基因组和蛋白组数据有机整合,才能更好的诠释ncRNA的功能。(来源:科学网)

 
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