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2024
02-06

经验分享:非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)简介

非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)是一种独特的RNA转录本,占人类基因组RNA的90%以上,除少数具有开放阅读框,因而具有编码潜能以外,通常不编码蛋白质,而是作为发育、增殖、转录、转录后修饰、凋亡、细胞代谢等多种生物过程的重要调控因子。广义上讲,转运 RNA ,核糖体 RNA ,核内小分子 RNA 及核酶等都属于非编码 RNA, 对于这些非编码 RNA 的结构和功能,人们已经有了较为深入的认识。

ncRNA的种类主要包括微小RNA(microRNA, miRNA)、小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)、PIWI-interacting RNA(piRNA)、转运RNA衍生小RNA(tRNA-derived small RNA, tsRNA)、核小RNA(small nuclear RNA, snRNA)、核仁小RNA(small nucleolar RNA, snoRNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)、环状RNA (circular RNA, circRNA)、假基因等,其中,miRNA、lncRNA、circRNA均有参与先天免疫的调节。

1、微小RNA(microRNA, miRNA)

miRNA是短ncRNA,约为22~23个核苷酸,其编码基因由RNA多聚酶Ⅱ转录,通过与mRNA 3′端非翻译区(3′ untranslated region, 3′UTR)之间的结合调控mRNA的表达,超过60%的编码基因是miRNA的潜在调控靶点。

2、长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)

lncRNA是长度超过200个核苷酸的非编码RNA,其生物发生过程与mRNA类似。lncRNA在细胞周期调节、染色质修饰、mRNA翻译等多种生物过程中发挥重要作用。

3、环状RNA (circular RNA, circRNA)

circRNA属于lncRNA,主要由外显子或者内含子序列产生,是一种单链环状RNA分子,可以作为竞争性内源性RNA与miRNA结合,调节转录或影响亲本基因表达。

4、PIWI-interacting RNA(piRNA)

piRNA是一种长度约为21~35个核苷酸的小RNA,由长单链转录本加工而成,这些转录本的基因组位点聚集在整个基因组中,并由RNA多聚酶Ⅱ转录。 人类基因组中大约有20 000个piRNA,主要表达于性腺细胞。

5、转运RNA衍生小RNA(tRNA-derived small RNA, tsRNA)

tsRNA来源于核酸酶对tRNA的酶切,通常长度为18~40个核苷酸,在调节翻译、维持mRNA的稳定性、基因沉默、逆转录等过程中发挥重要作用。

非编码RNA的生物合成

目前,miRNA和lncRNA对靶基因表达调控的分子机制已有较为深入的研究,但piRNA在性腺细胞高表达的原因,以及tsRNA分子的成熟机制仍有待进一步研究

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作者:萌小白
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