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陈玲玲等发表lncRNA综述论文,详述lncRNA的转录、剪接、定位及功能

日期:2021-01-03  浏览次数:10577

来源:Bio生物世界


人类基因组包含超过30亿个碱基对,其中大约75%会转录,然而,只有不到2%的序列会编码蛋白质,超过98%的区域都是非编码区域


长非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA是一类长度大于200个核苷酸、广泛存在的、但不具备蛋白质编码能力的分子,越来越多的研究表明它们在基因表达调控过程中发挥着重要功能。


中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)陈玲玲研究组长期从事长非编码RNA生物学研究,发表了一系列长非编码RNA重要研究成果。


近日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲等在 Nature Review Molecular Cell Biology 杂志在线发表了题为:Gene regulation by long non-coding RNAs and its biological functions 的综述论文。


该文章系统论述了长非编码RNA的生成、亚细胞定位、转录水平和转录后水平的基因调控功能与机制,并且探讨了长非编码RNA在疾病发生发展中的功能和潜在应用


lncRNA的生物发生和细胞命运


该综述从lncRNA的转录、加工剪接、定位机制以及不同亚细胞定位的lncRNA功能、调控机制及潜在应用进行了详尽总结。


虽然大多数的lncRNA由RNA聚合酶II (Pol II) 转录产生,具有多聚腺苷酸的尾巴和m7G帽子结构,但是其加工剪接效率较低,并且呈现出明显的细胞核定位现象。

定位在细胞核的lncRNA,可以与DNA、RNA、蛋白质等多种分子相互作用,调控染色体结构和功能;或者顺式或反式调节基因的转录,影响mRNA的剪接、稳定和翻译等。

一些lncRNA定位在细胞核内的无膜亚结构内,如核斑 (nuclear speckle)核旁斑 (paraspeckle)核内应激小 (nuclear stress body) 等, 参与调控他们的组装和功能。



细胞核内lncRNA的作用


剪接加工完全的lncRNA通过与mRNA类似的机制转运到细胞质中或其它细胞器内。一旦定位在细胞质,lncRNA多在转录后水平反式调控基因表达,例如调节mRNA翻译和降解等,或参与细胞内信号通路的调控。特殊细胞器定位的lncRNA则可参与细胞器的功能和代谢调控,如线粒体的氧化反应和稳态平衡等。



lncRNA在转录后水平反式调控基因表达



与癌症相关的lncRNA


最后,文章详述了lncRNA在多种病理条件下,包括在神经分化、神经系统疾病、造血、免疫反应、癌症等相关疾病中的重要调控作用及机制,并对lncRNA作为治疗靶标进行了分析和展望。


西班牙纳瓦拉大学的Maite Huarte教授和陈玲玲研究员为本文的共同通讯作者,Maite Huarte组博士后Luisa Statello和陈玲玲组博士生郭纯洁为本文的共同第一作者。


原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41580-020-00315-9