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盘点 | 长链非编码RNA的研究进展

admin 2019-07-26 148人围观 ,发现0个评论

人类基因组转录区高达76%,但转录产品中只要不到2%是编码蛋白质的mRNA,其他均为非编码RNA,其间microRNA (miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)、环状RNA(circRNA)等调控性非编码RNA。因其重要的调控功用而遭到研讨工作者的广泛重视。本文扼要介绍长链非编码RNA(lncRNA)的效果及相关研讨开展。

lncRNA简介

LncRNA是一类转录长度超越200 nt的非编码序列,因其短少有用敞开读框而很少编码或不能编码蛋白质。因为之前对LncRNA的研讨尚浅,以为其不具有任何生物学功用,仅仅作为转录进程的副产品而存在。近年来跟着二代测序技能的开展,研讨标明lncRNA在肿瘤发作开展、神经科学和个体发育等许多生物学范畴发挥着重要效果,是人类基因组重要的调控分子。

LncRNA可经过与蛋白质、DNA、RNA相互效果,在表观遗传、转录水平或转录后水相等调控基因表达,并参加染色质核内运送、原癌基因活化调理、免疫细胞分解和免疫系统调控等重要进程。

lncRNA与肿瘤

近来,相关的研讨证明lncRNA在调理肿瘤代谢中的效果。以中山大学孙逸仙留念医院宋尔卫及苏士成为一起通讯作者,在Nature Cell Biology宣布了盘点 | 长链非编码RNA的研究进展一篇论文,提醒了巨噬细胞排泄外泌体所包裹的lncRNA,可作为细胞间信号传导分子调控肿瘤细胞的代谢重编程,促进癌症的有氧糖酵解。

盘点 | 长链非编码RNA的研究进展
盘点 | 长链非编码RNA的研究进展

lncRNA功用许多,与肿瘤相关的功用有:保持细胞的成长与增殖 、逃避成长按捺因子、确保仿制的接连进行、促进搬运和侵袭、诱导血管生成、按捺细胞凋亡。别的,研讨显现肿瘤的滋润、搬运及血管生成的进程中都伴有lncRNA表达的改动,而肿瘤的这些行为改动均触及肿瘤的代谢改动,即lncRNA可以经过影响糖代谢、脂肪代谢等来影响肿瘤的发作开展。

LncRNA与肺癌

经研讨发现,许多lncRNA在肺癌患者中都表达反常。肺腺癌相关转录本1(MALAT1)是第一个在肺癌中被研讨的lncRNA,在肺癌中表达有较高的特异性,被以为对错小细胞肺癌(NSCLC)尤其是肺腺癌搬运前期阶段的特异性标志物。MALAT1在肺癌患者体内表达上调,可以促进肺癌细胞添加和搬迁。近年来研讨人员又连续发现了一些肺腺癌特异性lncRNA,如CCAT2、CAS6-AS1、CAS5、HOTAIR等,它们或许是肺癌预后猜测分子标志物,或许可以为肺癌的确诊和医治供给参阅。

LncRNA与乳腺癌

lncRNA-ROR(基因间LncRNA的一种)是乳腺癌的分子标志物,与盘点 | 长链非编码RNA的研究进展癌旁安排比较,其表达量高,受雌激素、孕激素影响,与肿瘤细胞的增殖、侵袭及搬迁等进程相关。研讨发现LincRNA-ROR盘点 | 长链非编码RNA的研究进展或许是EMT(上皮-间充质转化)的重要调控因子,经过调控miRNA表达,促进乳腺癌开展和搬运。乳腺肿瘤标本中LincRNA-ROR上调,且能增强乳腺癌细胞的搬迁和侵袭。相反,缄默沉静的LincRNA-ROR按捺乳腺肿瘤成长和体内肺搬运。LincRNA-ROR或许是侵袭性和搬运性乳腺癌的医治靶点。别的,有研讨显现在乳腺癌患者的尿液中H19的表达量添加,因而尿液H19或许可作为乳腺癌筛查的一个潜在的无创性生物标志物。

LncRNA与肝癌

H19是最早被判定的印迹基因之一,它在肝癌中起着重要的调控效果。H19上调促进肝癌细胞的增殖,下调会按捺增殖,H19 可经过反转上皮-间充质转化来按捺肝癌细胞搬运。lncRNA UCA1在肝癌安排中高表达,可以提示病况的开展,还猜测肝癌移植术后患者复发的危险。除此之外,还有许多lncRNA也在肝癌安排中反常表达,如MALAT1、HOTAIR、MVIH、HEIH、HULC等,它们与肝癌的发作开展、转归及预后都密不可分。

LncRNA HOTAIR在促进HCC(肝细胞癌)细胞外泌体排泄方面的有必定的效果,参加外泌体等囊泡的开释。有研讨提出HOTAIR可以经过介导外泌体构成相关蛋白的相互效果促进外泌体的开释,在必定程度上丰厚了咱们对长链非编码RNA对外泌体开释调理的知道。

LncRNA 与本身免疫性疾病

本身免疫性疾病是指机体对本身抗原发作免疫反响而导致本身安排危害所引起的疾病。本身免疫性疾病品种颇多,包含系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎以及枯燥综合征等。这类疾病虽致死率不高,但严峻影响患者的日子质量。近年来,很多研讨证明lncRNA在多种本身免疫性疾病中表达发作改动,但详细效果机制有待进一步研讨。

类风湿性关节炎(RA)是一种典型的缓慢本身免疫性疾病。对正常人和RA患者血液单核细胞及血清外泌体进行转录组测序剖析发现,RA患者的HOTAIR、LUST、MEG9、SNHG4、HOXA3as和H19等要害lncRNA分子的表达水平发作明显改动。

系统性红斑狼疮(SLE)是一种以累及多器官、发生多种本身抗体和低水平补体蛋白为特征的本身免疫性疾病,患者固有免疫及获得性免疫功用反常。非编码RNA成长阻滞特异转录物5(GAS5),是染色体上一个有关SLE易理性位点转录的长链非编码RNA,GAS5有或许成为SLE潜在的重要预后标志物。另一种lin-cRNA0949,在SLE患者外周血单个核细胞中明显低表达,其表达与SLE患者累积器官损害有关。较严峻的SLE患者,经医治后lincRNA0949水平明显添加。这提示lincRNA0949可作为监测SLE疾病开展的新式标志物,但其潜在的生物学机制需求进一步探究。

别的,长链非编码RNA ROCKI调控炎症基因表达中起了重要的效果。近来《The EMBO Journal》刊登了一篇,来自加州大学圣地亚哥医学院的研讨人员的研讨成果,该研讨对Toll样受体(TLR)影响的人类巨噬细胞进行了全基因组表达剖析,以判定参加先天免疫的顺式效果lncRNA和蛋白编码基因对。该研讨专心于说明一个lncRNA的功用,命名为lnc-MARCKS或ROCKI(细胞因子和炎症的调理因子),它是由多种TLR影响诱导并充任炎症反响的首要调理因子。ROCKI文思海辉表达的遗传变异与人类某些炎症和流行症的危险下降有关,包含炎性肠病和结核病。总归,该研讨强调了顺式效果lncRNA在TLR信号传导,先天免疫和病理生理炎症中的重要性。

非编码RNA作为生命调控进程中的重要因子之一,一直是生命科学范畴的研讨热门,也是国家自然科学基金等鼓舞申报的重要范畴。现在关于非编码RNA的许多机制尚不清楚,因而有一个巨大的不知道的范畴值得咱们去探究与开辟。

参阅来历:

1. 长链非编码 RNA 在本身免疫性疾病中的研讨开展

DOI:10.16352/j.issn.1001-6325.2019.04.023

2.长链非编码 RNA 在肿瘤中的研讨开展

doi:10.11877/j.issn.1672-1535.2018.16.11.02

3. Zhang Q, Chao T C, Patil V S, et al. The long noncoding RNA ROCKI regulates inflammatory gene expression[J].The EMBO Journal, 2019: e100041.

4. 长链非编码RNA-重编码调控因子与肿瘤的研讨开展

doi: 10.3969/j.issn.1009-0002.2019.01.021

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