近期,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员陈玲玲课题组等在Nature Review Molecular Cell Biology上,在线发表了题为Gene regulation by long non-coding RNAs and its biological functions的综述文章。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,探讨了长非编码RNA在疾病发生发展中的功能和潜在应用。

  长非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸但不具备蛋白质编码能力的分子,在真核生物中具有广泛转录、种类众多、功能多样等特点。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方面进行了总结。

  虽然大多数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可与DNA、RNA、蛋白质等多种分子相互作用,调控染色体的结构和功能;或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)、核内应激小体(nuclear stress body)等,参与调控其组装和功能。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,如调节mRNA翻译和降解等,或者参与细胞内信号通路的调控。特殊细胞器定位的lncRNA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。

  此外,文章还详述了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。

  西班牙纳瓦拉大学教授Maite Huarte、陈玲玲为论文的共同通讯作者,Maite Huarte组博士后Luisa Statello和陈玲玲组博士生郭纯洁为论文的共同第一作者。

相关文章

重大突破!新加坡发布长读长RNA测序数据集SGNEx

由新加坡科技研究局基因组研究所领导的科学家团队,发布了迄今全球最大、最全面的长读长RNA测序数据集之一——新加坡纳米孔表达数据集(SG-NEx)。这一成果有望解决疾病研究中长期存在的技术瓶颈,使研究人......

RNA技术研发与产业化项目获大学生创业基金资助

4月15日,中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员印遇龙领衔的单胃动物营养研究团队在科技合作和成果转化上取得新进展。其团队博士生王芳以“RNA技术研发与产业化应用”为主的项目,历经初......

学者开发MIRROR提高RNA编辑效率

近日,中山大学生命科学学院教授张锐团队首次提出名为MIRROR的全新内源性ADAR招募gRNA设计理念,显著提高了RNA编辑效率,这一突破为RNA编辑技术走向临床应用注入了强劲动力,同时也为相关疾病的......

科研人员发展环形RNA适配体技术为治疗阿尔茨海默病提供新策略

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲研究组揭示了双链RNA依赖的蛋白激酶R(PKR)在阿尔茨海默病(AD)发生与进展过程中异常激活的分子病理特征,开发了基于具有分子内短双链结构环形RNA(ds-c......

华山医院检验科:发现新型RNA靶点,探索抗癌新策略

在癌症治疗领域,化疗药物耐药性问题一直是阻碍治疗效果提升的关键瓶颈。癌细胞拥有多种复杂的机制,能够巧妙地逃避化疗药物的“攻击”,其中,高活性的抗氧化系统可以有效减轻药物诱导的活性氧(ROS)损伤,成为......

DNA与RNA能协同互补调控基因表达

比利时布鲁塞尔自由大学主导的一项研究揭示,DNA和RNA的表观遗传学协同调控比过去想象的更加紧密。这项发表在最新一期《细胞》杂志上的研究,结合了DNA和RNA研究结果,指出这两种调控方式共同作用,形成......

学者发布RNA三维结构预测评估研究成果

近日,广州医科大学-中国科学院广州生物医药与健康研究院联合生命科学学院特聘教授、广州实验室研究员苗智超团队与合作者,对来自全球18个团队的预测进行了大规模评估,涉及23个RNA结构,包括RNA元件、适......

新成像法能对大脑进行三维RNA分析

瑞典卡罗琳斯卡医学院等机构研究人员开发出一种突破性的显微镜方法,能够以细胞级分辨率对完整的小鼠大脑进行详细的三维RNA分析。发表在最新一期《科学》杂志上的这种名为TRISCO的新方法,有可能改变人们对......

中国校企联手发表科研成果,借AI发现超16万种RNA病毒

记者10日了解到,国际顶级学术期刊《Cell》在北京时间9日11时发表了中山大学与阿里云合作的科研成果,研究团队利用云计算与AI技术发现了180个超群、16万余种全新RNA病毒,是已知病毒种类的近30......

新型植物RNA甲基化编辑工具研发成功

记者10月6日从华中农业大学获悉,该校棉花遗传改良团队开发出基于CRISPR/dCas13(Rx)的新型植物RNA甲基化编辑工具。研究成果日前发表于《先进科学》杂志。N6-甲基腺苷(m6A)是真核生物......