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  • 环形RNA

    环状RNA(circRNA)是一类特殊的非编码RNA分子,也是RNA领域最新的研究热点。与传统的线性RNA(linear RNA,含5’和3’末端)不同,circRNA分子呈封闭环状结构,不受RNA外切酶影响,表达更稳定,不易降解。在功能上,近年的研究表明,circRNA分子富含microRNA(miRNA)结合位点,在细胞中起到miRNA海绵(miRNA sponge)的作用,进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用,升高靶基因的表达水平;这一作用机制被称为竞争性内源RNA(ceRNA)机制。通过与疾病关联的miRNA相互作用, circRNA在疾病中发挥着重要的调控作用。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 环状核糖核酸 英文名: circRNA
    构成: 磷酸,核糖和碱基 原则: 碱基互补配对原则
    碱基: A、G、C、U

    目录

    发现/环形RNA 编辑

    在经典的基因表达模型(中心法则)中,由基因组所编码的基因脚本以RNA分子的形式表达于每一个细胞中,每一个RNA分子由线性的化学"碱基"串联组成。现在是该对基因表达的传统认知进行修订的时候了,科学家们在装满古怪RNA的匣子中看到最新的玩意:天然生成的环状RNA分子影响了基因表达。

    随着测序技术的进步,使得生物学家们累积了大量的RNA序列数据集,其中一些来自无尾巴的RNA。2012年,斯坦福大学和霍华德休斯医学研究所的科学家们发表在《Plos One》的一项研究首次证实在人体细胞的基因表达程序中,环形RNA分子而非线性RNA分子是一个更普遍的特征。

    影响基因表达/环形RNA 编辑

    同时发表在《自然》(Nature)杂志上的这两项研究,揭示出一些环状RNA充当分子“海绵”,结合并封闭了称作microRNAs的微小基因调控子。此外,研究人员推测环状RNA还具有许多其他的功能。研究人员风趣地表示,这些分子构成了一个“隐秘而未知的RNA平行宇宙”。

    这一重要发现再次提醒人们:RNA并不仅仅是DNA与编码蛋白之间的一个平凡信使。在过去的20年里,研究人员发现了大量的非常规RNA。一些长度意想不到的短,一些则长到令人感到惊讶,而另一些则颠覆常规具有阻止其他RNA链翻译形成蛋白质的功能。

    在此之前,环状RNA一直"飞行于雷达之下",因为从细胞内分离RNA的传统方法无意中丢弃了这些环状的分子。而实际上,线性RNA的优势有可能一直是假象。经典的RNA测序方法只能分离具有特征性分子“尾巴“的那些分子。环状RNA的末端连接在一起,缺乏这些尾巴,因此被普遍忽略掉。环状RNA比之前预想的更为丰富同时可能比之前所想的更为重要。

    功能/环形RNA 编辑

    NF90/NF110对环形RNA表达和病毒免疫功能的调控机制NF90/NF110对环形RNA表达和病毒免疫功能的调控机制
    参与抗病毒免疫反应

    中科院生化与细胞所2017年6月16日消息,中国科学家发现人类基因暗物质“环形RNA”的一项新功能。

    通过构建全新的环形RNA荧光蛋白报告基因,中科院生化与细胞所的陈玲玲研究员和中科院-马普计算生物学研究所的杨力研究员率先发现了一系列与环形RNA生成加工等密切相关的蛋白因子,这成为揭开环形RNA功能之谜的关键突破。

    NF90和NF110是研究人员发现的上述众多蛋白因子中的两个。

    之前研究发现,在环形RNA两侧的内含子中的互补配对序列,天生相互“吸引”,互补配对,推动还未成熟的环形RNA脱离母体,最终成环、成熟。而此项研究揭示NF90/NF110可以结合上述内含子配对序列,如同给正负极相吸的磁场加上的一道“保险”。如果没有这道保险,环形RNA的生成就会受到影响。

    NF90/NF110也可与成熟的环形RNA结合形成复合物。

    当细胞受到病毒感染时,原本位于细胞核的NF90/NF110快速转运至细胞质,失去“保险”后环形RNA无法正常生成,从而导致细胞内成熟的环形RNA减少。这些重获自由的NF90/NF110转而与病毒“对抗”。

    所以,环形RNA及其生成过程,通过与NF90/NF110的协调互作,“间接”参与了人体的抗病毒免疫反应。[1]

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    参考资料
    [1]^引用日期:2017-06-18
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    基因组学

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