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长链非编码RNA对基因表达的调控
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长非编码RNA 在基因表达调节中的作用
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长非编码RNA 在基因表达调节中的作用
官方公共微信Cell:促进基因表达的非编码RNA
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Cell:促进基因表达的非编码RNA
摘要： 长久以来，大量的研究证实非编码RNA主要在转录基因沉默中发挥作用。近日来自美国宾州Wistar研究院的一个研究小组发现了一些长链非编码RNA对邻近基因表达起增强作用。研究论文发表在《细胞》（Cell)杂志上。
&&&& 报道& 在过去的几年里，全球的研究人员都将对于非编码调控RNA的研究集中在小RNAs上。研究证实在几乎所有的真核模型生物中microRNAs都参与调控了转录后基因沉默。酵母中的小干扰RNA(si RNAs)也被证实在转录基因沉默中发挥了重要作用。
&&& 受到这些研究结果的激励，美国宾州Wistar研究院的Ramin
Shiekhattar研究小组从7年前开始在哺乳动物系统中寻找调控转录的小RNAs。对于过去几年开展的研究工作，Shiekhattar总结道：
“尽管我们很努力地寻找，然而对于小RNAs或是在转录基因沉默中调控小RNAs作用的结构我们仍知之甚少。近年来一些研究证实较长的RNAs与印记和X
染色体失活有关，因而我们决定转而寻找和研究调控转录的长链非编码RNAs。”
&&& 研究人员面临的第一个问题就是选择哪条非编码RNA进行研究。来自西班牙基因组调控中心的Roderic
Guigo帮助Shiekhattar研究小组设定了选择标准。Guigo是DNA元素百科全书协会的研究人员，其主要工作是参与完成GENCODE计
划。GENCODE计划旨在注释人类基因组包括蛋白质编码和非编码位点的所有基因的特征。
2007年，GENCODE注释涵盖了三分之一的人类基因组，从大约2000个位点中获得了3000个转录物。现在GENCODE注释已经涵盖了70%的
人类基因组，其中包含了大约6000个位点的7000个长链非编码RNAs。预计到GENCODE注释完成时将扩展到大约12000个非编码转录物。
&&& 科学家们首先对当时掌握的3000个非编码转录物进行了筛查，证实这些转录物在不同的组织中表达。然后研究人员开始着手开展功能的研究。“我原本认为这些非编码RNAs有可能会对邻近的基因产生某种沉默效应，”Shiekhattar说。
研究人员利用siRNAs敲除选择的非编码RNAs，然而研究人员发现在12项试验中有7项的数据与他们预期的相反，即随着非编码RNA减少其邻近编码基
因的表达亦减少，这表明非编码RNA在此处充当的是增强子而非抑制子。此外研究人员在snail转录因子家族（在上皮间质转化中发挥关键作用）附近发现了
一个非编码RNA。研究人员证实所有受到这个非编码RNA调控的基因同样受snai1调控，表明这个非编码RNA是通过snai1转录因子而发挥它的功能
的。然而目前Shiekhattar研究小组还无法解析其具体机制，他们期待能在不久的将来揭开这一谜底。
Shiekhattar认为要确定非编码转录物的功能，还必须获得更多的生物学数据。例如在基因小鼠中证实这些分子的重要性。尽管目前研究人员尚未在疾病
中发现任何相关的非编码转录物异常，Shiekhattar确信这一现象必然存在。而检测它的第一步就是要更深入地观察编码这些转录物基因组区域以确定是
否存在一些染色体断裂点或疾病相关的单核苷酸多肽或是拷贝数变异。
（：何嫱）
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& 长非编码RNA在基因表达调节中的作用
长非编码RNA在基因表达调节中的作用
生命的化学,生命科学学术期刊,最新论文
●　新进展
《生命的化学》２０１０年３０卷３期ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　ＯＦ　ＬＩＦＥ　２０１０，３０（３）
文章编号：　　１０００－１３３６（２０１０）03－0345-05
长非编码ＲＮＡ在基因表达调节中的作用
德州学院生物系，德州２５３０２３
摘要：转录物组学研究发现真核生物基因组可以进行活跃的转录，并产生具有多种功能的长非编码ＲＮＡ（ｌａｒｇｅｎｏｎｃｏｄｉｎｇ　ＲＮＡ，　ｌｎｃＲＮＡ）。这些ｌｎｃＲＮＡ在生物发育的某些阶段表达，往往具有组织或细胞特异性，其中很多长度超过了２００个核苷酸残基。现在的研究成果已经揭示，这些ｌｎｃＲＮＡ可以通过影响ｍＲＮＡ的转录、拼接、转运、稳定性和翻译等过程，从而调节蛋白质基因的表达。本文就ｌｎｃＲＮＡ调节基因表达机制的研究进展做一论述关键词：长非编码ＲＮＡ；基因表达；调节；转录组中图分类号：Ｑ１；Ｑ５２
随着基因组研究的深入，尤其是“DＮＡ元件百科全书”计划的完成之后，有关人类基因组的传统理论受到了挑战。首先，人类基因组并不是由孤立的基因和大量“垃圾ＤＮＡ”组成的，所谓的垃圾基因实际上非常少。其次，基因组可以普遍转录非编码ＲＮＡ（ｎｏｎ－ｃｏｄｉｎｇ　ＲＮＡ，　ｎｃＲＮＡ），如人类基因组９３％的序列都能够转录，其产物就主要为ｎｃＲＮＡ［１］。通常ｎｃＲＮＡ可以分为持家ｎｃＲＮＡ和调节ｎｃＲＮＡ两类。持家ｎｃＲＮＡ包括ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｓｎＲＮＡ和ｓｎｏＲＮＡ等，它们组成型表达，维持着细胞的基本功能。调节ｎｃＲＮＡ又可以分为小ｎｃＲＮＡ和长ｎｃＲＮＡ（ｌｏｎｇｎｃＲＮＡ，　ｌｎｃＲＮＡ），其中ｌｎｃＲＮＡ占的比例很高，如哺乳动物８０％的转录物与ｌｎｃＲＮＡ有关［２］。ｌｎｃＲＮＡ一般长于２００　ｎｔ，不参与或很少参与蛋白质编码，包括正义ｌｎｃＲＮＡ、反义ｌｎｃＲＮＡ、双向ｌｎｃＲＮＡ、基因内ｌｎｃＲＮＡ和基因间ｌｎｃＲＮＡ等５类［３］。很多ｌｎｃＲＮＡ在生物发育的某些阶段产生，具有组织或细胞特异性［４］，其功能涉及染色体结构动态变化、端粒生物学、亚细胞结构组成、基因组印记、剂量补偿效应等很多生命过程。有的ｌｎｃＲＮＡ虽然转录后很快被降解，但同样具有重要的调节功能；有的ｌｎｃＲＮＡ虽短暂的表达，但可以产生长期的调控效应。研究表明，人类的很多疾病都和ｌｎｃＲＮＡ的表达异常相关，如白
收稿日期：２００９－１２－２３
作者简介：谢兆辉（１９６８－），男，硕士，通讯作者，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｅｚｈｈ０５２３＠１６３．ｃｏｍ
血病、结肠癌、前列腺癌、乳腺癌、肝细胞、牛皮癣、冠心病、阿尔茨海默病、脊髓小脑共济失调８型和糖尿病等［５］。本文主要就ｌｎｃＲＮＡ调节基因表达的作用机制做一论述。
１．　ｌｎｃＲＮＡ在转录水平对基因表达的调节
无论真核生物还是原核生物，转录水平的调节都是基因表达调控最重要的环节，ｌｎｃＲＮＡ可以通过多种方式调节基因的转录，如调节转录因子的结合与装配，竞争蛋白质编码基因的转录因子，与ＤＮＡ形成三链复合物，调节ＲＮＡ聚合酶ＩＩ的活性和转录干扰等。
１．１　ｌｎｃＲＮＡ调节转录因子的结合与装配
Ｅｖｆ－２属于一类超保守的ｌｎｃＲＮＡ，是同源盒转录因子Ｄｌｘ２的辅助因子，由Ｄｌｘ－５和Ｄｌｘ－６基因远端的增强子元件转录。Ｅｖｆ－２可以招募Ｄｌｘ２到增强子，激活Ｄｌｘ－５和Ｄｌｘ－６基因的表达，从而调控前脑的发育和神经发生［６］。在ＤＮＡ受损伤时，周期蛋白Ｄ１（ｃｙｃｌｉｎＤ１，　ＣＣＮＤ１）基因的启动子可以转录一种低拷贝的ｌｎｃＲＮＡ，后者可以结合到ＣＣＮＤ１基因的５’端调控区，选择性招募ＤＮＡ损伤信号转录调节传感器蛋白ＴＬＳ到ＣＣＮＤ１的启动子位点，调控ＣＣＮＤ１基因的表达，并抑制ｃＡＭＰ应答元件结合蛋白ＣＲＥＢ和组蛋白乙酰转移酶ｐ３００的活性［７］。哺乳动物中，Ｐｏｌｙｃｏｍｂｇｒｏｕｐ（ＰｃＧ）蛋白质可以结合并沉默上千基因，而三胸节类（Ｔｒｉｔｈｏｒａｘ　ｇｒｏｕｐ，　ＴｒｘＧ）蛋白质则能够维持基因的
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长链内含子非编码RNA在基因表达过程中的调控作用_生物学_自然科学_专业资料。...甲基化修饰 圆郾 猿摇 通过组蛋白甲基化修饰调控基因的表达 调控基因的表达。...,而超过97%的转录产物是功能多样的RNA分子,即非编码 RNA(non―codingRNA,ncRNA...转录前水平、转录水平、转录后水平、翻译和 翻译后水平等途径来调控基因的表达。...发现和鉴定这些非编码 RNA 及其相关蛋白质在基因表达 调控中的作用是 RNA 组学的首要任务。 围绕上述科学问题,本项目拟以人和哺乳动物为主要模式生物,研究非编码 ...占哺乳动物基因组转录 编码功能, lncRNA 的功能目前尚不完全清楚. 但越来越多 物的绝大部分. 相对于研究较多的非编码小 RNA, lncRNA 在多个水平调控基因的表 ...长非编码RNA在基因表达调... 5页 1下载券 长片段非编码RNA及其功能... 3...( 昌大学生命科学学 院基 因表达调控实验室 ,南 江西 南昌 303)301 摘要 :...反义 lncRNA 调控基因表达的主要方式有 4 种:转录抑制、RNA-DNA 相互作用 (染色 质重塑)、核内 RNA-RNA 相互作用和胞浆中 RNA-RNA 相互作用 [16]。通过...基因组的深入研究,发现真核生物中存在许多形态和功能各异的非编码RNA分 子,这类RNA分子并不表达蛋白质,但它们在基因转录水平、转录后水平及翻译水平起了重要的调控...关键词:长链非编码 RNA;作用机制;基因表达调控;研究方法 Acting mechanisms and research methods of long noncoding RNAs XIA Tian, XIAO Bing-Xiu, GUO Jun-...? ? ? ? ? 非编码RNA的概念及类型 miRNA相关基础知识 lncRNA的相关基础知识 miRNA的靶基因识别和功能预测 非编码RNA相关数据资源 疾病相关的miRNA调控机制 大纲 ...因此,鉴定 IncRNA.蛋白质相互作用可能是理解lncRNA功能的首要任务。 关键词:长链非编码RNA;基因表达;RNA.蛋白质相互作用 Invivofunctionsoflongnon-codingRNAsLingLi....清华揭示长链非编码RNA顺式调控基因表达的新模式
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清华揭示长链非编码RNA顺式调控基因表达的新模式
　　国际学术期刊Cell Stem Cell(《细胞·干细胞》)于3月17日在线发表了清华大学医学院沈晓骅研究组的最新研究成果“Divergent lncRNAs regulate gene expression and lineage differentiation in pluripotent cells”(反义长链非编码RNA调控基因表达和多能干细胞分化)，系统揭示了长链非编码RNA顺式调控基因组上邻近基因的表达，以及它们在干细胞分化和发育中的作用。该研究工作得到国家自然科学基金项目()等的资助。
　　高等真核生物基因组的广泛转录产生了大量的长链非编码RNA(lncRNA)，它们不具有编码蛋白的功能。目前人们对它们的了解还非常有限，lncRNA被认为是生物学中的暗物质。LncRNA的功能分类及预测，是非编码RNA领域一直追寻和探索的重要问题，它对于认识非编码RNA生物学功能和存在的意义具有重要作用。
　　沈晓骅研究组发现，lncRNA在基因组上的分布不是随机的，并根据它们在基因组上与邻近蛋白编码基因的位置关系进行了分类。其中，反义长链非编码RNA(divergent lncRNAs)与邻近蛋白基因在基因组上以头对头的方式反向排列和转录。它们占人和鼠lncRNA总数的20%，更倾向于分布在编码转录因子和发育调控基因的附近，在进化上它们比远离蛋白编码基因的lncRNAs更为古老。令人惊叹的是，沉默75%的随机挑选的反义长链非编码RNA，均导致了邻近蛋白基因的表达下降。该课题组以lncRNA Evx1as为例深入解析了反义长链非编码RNA作用的分子机制。Evx1as RNA原位结合在自身转录的DNA区域，招募转录激活辅助因子Mediator，促进一个激活状态的染色质表观修饰和高级结构的形成，为EVX1的快速激活提供一个“时机之窗”去整合各种信号，从而正向调控EVX1的基因转录。干扰lncRNAEvx1as的表达，严重阻碍了多能干细胞的分化。因此，反义长链非编码RNA，至少其中相当多的一部分，能够顺式调节邻近蛋白编码基因的转录，精密控制这些发育多样性基因位点的时空表达，并参与到与之相关的发育和其它生物学过程。
　　这一研究发现从一个更高的层面上揭示出lncRNAs顺式调控邻近蛋白编码基因是一种广泛存在的转录调控新模式。基于以上顺式调控规律，人们可以根据邻近已知蛋白编码基因的功能，预测出大量未经鉴定的非编码lncRNA的功能。这种功能上的预测，将帮助科研人员更好地设计实验和研究未知lncRNA，对全面认识非编码基因组的功能、基因表达调控和生物体发育具有重要意义。
图示：反义长链非编码RNA与基因转录调控和生物体发育紧密相连。A) 反义长链非编码RNA通过调控邻近蛋白编码基因的转录来参与与该蛋白相关的生物学过程。B) LncRNA Evx1as顺式调节EVX1表达的模式图。
　　论文链接：
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