non-coding-RNA

引言：RNA（ncRNA）是近年来发现的一类能转录但不编码蛋白质且具有特定功能的RNA小分子。功能基因组学的飞速发展将越来越多的目光引向了对非编码转录产物功能的研究。在人的转录组中,存在着一类长度大于200nt,但并不具备编码蛋白质功能的基因转录产物,即长非编码RNA(longnoncodingRNA,lncRNA)。相比于小分子RNA,它们仍是目前基因组转录产物中较为陌生的部分。但其强大的生物学功能，例如在肿瘤发生发展中的作用、比较近缘物种及寻找雄性功能基因等等反面的重要作用，已经引起了科学界的极大重视。摘要：这对非编码RNA，目前的研究显示，ncRNA的主要功能有：参与mRNA的稳定和翻译水平的调节、参与蛋白质的运输、参与RNA的加工和修饰、影响染色体的结构等。目前研究的主要方法有：比较基因组生物信息分析发现ncRNA、分离特定的cDNA克隆用于富集ncRNA、利用芯片系统检测整个基因组以获得新转录物。这篇综述将对一部分比较常见的非编码RNA及其功能进行简单的介绍，由于知识水平及参考资料极其有限，因此只是反映了非编码RNA的冰山一角，但依然希望能够有所了解和学习。关键词：非编码RNA种类功能医学治疗非编码RNA的种类及其功能：①tRNA(转运RNA)：结构特征之一是含有较多的修饰成分，核酸中大部分修饰成分是在tRNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的，但其功能不清楚。tRNA的功能主要是携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质。即以mRNA为模板，将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序。tRNA还具有其他一些特异功能，例如，在没有核糖体或其他核酸分子参与下，携带氨基酸转移至专一的受体分子，以合成细胞膜或细胞壁组分；作为反转录酶引物参与DNA合成；作为某些酶的抑制剂等。有的氨酰-tRNA还能调节氨基酸的生物合成。在许多植物病毒RNA分子中发现有类似于tRNA的三叶草结构，有的也能接受氨基酸，其功能不详。②rRNA（核糖体RNA：是细胞中含量最多的RNA，它与蛋白质结合而成核糖体，其功能是作为mRNA的支架，使mRNA分子在其上展开，实现蛋白质的合成。rRNA单独存在时不执行其功能，它与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机”。③snRNA（小核RNA）：它是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体（spilceosome）的主要成分，参与mRNA前体的加工过程。另外，还有端体酶RNA(telomeraseRNA)，它与染色体末端的复制有关；以及反义RNA(antisenseRNA)，它参与基因表达的调控。还参与RNA剪接和RNA修饰。④atRNA（反义RNA）:是指与mRNA互补的RNA分子,由于核糖体不能翻译双链的RNA，所以反义RNA与mRNA特异性的互补结合,即抑制了该mRNA的翻译。通过反义RNA控制mRNA的翻译是原核生物基因表达调控的一种方式，反义RNA也参与了λ和P22噬菌体的溶菌/溶源状态的控制。⑤不均一核RNA（hnRNA）:存在于真核生物细胞核中的不稳定、大小不均的一组高分子RNA。⑥miRNA:也是非编码RNA，是小的RNA分子，具有破坏目标特异性基因的转录产物或者诱导翻译抑制的功能,与转录基因互补，介导基因沉默（RNAi）。⑦短干扰RNA(siRNA):激发与之互补的目标mRNA的沉默,siRNA在RNA沉寂通道中起中心作用，是对特定信使RNA（mRNA）进行降解的指导要素。siRNA是RNAi途径中的中间产物，是RNAi发挥效应所必需的因子。⑧gRNA又称引导RNA，真核生物中参与RNA编辑的具有与mRNA互补序列的RNA,具有3'寡聚U的尾巴,中间有一段与被编辑mRNA精确互补的序列,5'端是一个锚定序列,它同非编辑的mRNA序列互补。在编辑时,形成一个编辑体(editosome),以gRNAs内部的序列作为模板进行转录物的校正,同时产生编辑的mRNA。gRNA3'端的oligo(U)尾可作为被添加的U的供体。；⑨eRNA，从内含子（introns）或DNA非编码区转录的RNA分子，精细调控基因的转录和翻译效率；⑩SNPRNA，信号识别颗粒RNA，细胞质中与含信号肽mRNA识别，决定分泌的RNA功能分子，它是一种核糖核酸蛋白复合体。能够识别并结合刚从游离核糖体上合成出来的信号肽，暂时中止新生肽的合成，又能与其在内质网上的受体(即停靠蛋白质)结合而将新生肽转移入内质网腔，防止蛋白水解酶对其损害。；⑾、tmRNA，具有tRNA样和mRNA样复合的RNA，广泛存在细菌中，识别翻译或读码有误的核糖体，也识别那些延迟停转的核糖体，介导这些有问题的核糖体的崩解；⑿、链非编码RNA（largeintergenicnon-codingRNA，lincRNA）虽然与蛋白质合成无关，但能形成一定的二级结构，并调节蛋白质的活性。lincRNA有很多功能，目前被认为能与蛋白质形成复合体，调节蛋白的功能。⒀、piRNA:piRNA主要存在于哺乳动物的生殖细胞和干细胞中，通过与Piwi亚家族蛋白结合形成piRNA复合物（piRC）来调控基因沉默途径。对Piwi亚家族蛋白的遗传分析以及piRNA积累的时间特性研究发现，piRC在配子发生过程中起着十分重要的作用。还能维持生殖系和干细胞功能和调节翻译和mRNA的稳定性总结：RNA（即没有被翻译成蛋白质的RNA）在调控基因表达中扮演至关重要的角色已经成为一个清楚的事实。对包括microRNA，siRNA等的非编码RNA的研究更是研究的焦点。这些领域研究的不断的深入也使我们对基础生命物质有了新的了解、认识。近年来，国内外在非编码RNA方面的研究取得了多项令人瞩目的成就。目前科学家已经掌握了数千个与人类疾病相关的RNA分子。这些发现将为生物学奠定新的基础，有助于开发出新手段来迅速识别与人类疾病相关的基因，并掌握其功能和作用，从而提高诊断和治疗水平。可以看出，不管是在医药上，还是在植物的抗逆性上，或者动物细胞的新陈代谢等方面都能见到非编码RNA的身影，它已经成为生物学研究上的一颗耀眼的“明星”。