<sup id="kwqog"></sup>
<strike id="kwqog"></strike>
<kbd id="kwqog"></kbd>
<ul id="kwqog"><tbody id="kwqog"></tbody></ul><ul id="kwqog"><pre id="kwqog"></pre></ul>
  • <ul id="kwqog"><tbody id="kwqog"></tbody></ul>
  • 登錄
    首頁 >> 健康生活

    ceRNA:從全新的視角研究轉(zhuǎn)錄組(調(diào)控相關(guān)——lncRNA(學(xué)習(xí)總結(jié)))

    佚名 2024-06-02 11:53:47

    ceRNA:從全新的視角研究轉(zhuǎn)錄組

    2016年09月15日訊 當(dāng)我們談到基因表達(dá)

    ,自然離不開microRNA(miRNA)
    。這一類小小的非編碼RNA通過與mRNA目標(biāo)結(jié)合
    ,抑制其翻譯成蛋白質(zhì),從而在胚胎發(fā)育
    、細(xì)胞分化以及器官形成等過程中發(fā)揮重要作用
    。然而,事情并非如此簡單
    。單個mRNA可能受到多個miRNA的調(diào)控
    ,而單個miRNA能夠調(diào)控多個mRNA
    。mRNA與miRNA之間的串?dāng)_(crosstalk)是如此復(fù)雜
    ,又如此迷人,引無數(shù)學(xué)者競折腰

    miRNA爭奪戰(zhàn)

    2011年,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的著名癌癥遺傳學(xué)家Pier Paolo Pandolfi教授在《Cell》雜志上提出假說

    ,認(rèn)為不同類型的RNA分子會爭相與miRNA結(jié)合,從而減少miRNA對其mRNA目標(biāo)的抑制作用1

    換句話說,當(dāng)沒有競爭性的轉(zhuǎn)錄本存在時(shí)

    ,miRNA可能抑制翻譯或增強(qiáng)mRNA的降解。當(dāng)競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)上調(diào)時(shí)
    ,ceRNA爭先恐后地與共同的miRNA結(jié)合,導(dǎo)致mRNA翻譯的增加2

    這些競爭性內(nèi)源RNA可能包括各種類型的RNA轉(zhuǎn)錄本,比如環(huán)狀RNA(circRNA)

    、長鏈非編碼RNA(lncRNA)、假基因以及蛋白編碼mRNA
    。它們通過miRNA應(yīng)答元件(MRE)介導(dǎo)的“語言”來競爭miRNA。根據(jù)假說
    ,享有共同MRE的編碼和非編碼RNA轉(zhuǎn)錄本能夠彼此積極地溝通,調(diào)節(jié)各自的表達(dá)水平

    自首次提出以來

    ,Pier Paolo Pandolfi的假說就引起了科學(xué)界的轟動
    。當(dāng)然,一些研究也對這一理論提出了質(zhì)疑
    。在一篇近期發(fā)表于《Nature Review Genetics》的文章中
    ,澳大利亞Garvan醫(yī)學(xué)研究所的研究人員全面評估了支持和反對ceRNA假說的各項(xiàng)證據(jù)
    ,以評估內(nèi)源性miRNA海綿的影響3

    分子機(jī)制

    mRNA

    、假基因
    、lncRNA和circRNA都可以充當(dāng)ceRNA
    ,阻止miRNA與蛋白編碼mRNA的相互作用。因此
    ,這些ceRNA也能在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中彼此調(diào)節(jié)
    。這種串?dāng)_的強(qiáng)度是由多個條件決定的
    ,包括miRNA和目標(biāo)的相對水平、miRNA結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)量
    ,以及miRNA與目標(biāo)或ceRNA結(jié)合的強(qiáng)度。

    mRNA作為ceRNA

    。在目前驗(yàn)證過的ceRNA中,大多數(shù)是mRNA
    ,它們能夠競爭miRNA的結(jié)合,從而調(diào)控基因表達(dá)
    。對于磷酸酶和張力蛋白同源基因(PTEN),一個推定的ceRNA是鋅指E盒結(jié)合同源框2(ZEB2)mRNA
    。研究證明,ZEB2 mRNA能夠隔離共享的miRNA而調(diào)控PTEN的表達(dá)
    。在人類黑色素瘤中
    ,ZEB2表達(dá)的減弱導(dǎo)致抑癌基因PTEN被抑制
    。總之
    ,蛋白編碼轉(zhuǎn)錄本和編碼基因的3’ UTR可能作為miRNA的內(nèi)源性誘餌,從而調(diào)控miRNA的目標(biāo)
    ,發(fā)揮重要的生物活性。

    lncRNA作為ceRNA

    。隨著lncRNA的數(shù)量不斷增加,越來越多的研究也開始關(guān)注lncRNA在表觀遺傳機(jī)制及其他生物學(xué)過程中的作用
    。作為天然的miRNA誘餌,lncRNA有望在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控水平充當(dāng)ceRNA
    。比如,肌肉特異的lncRNA LINCMD1通過與miR-133和miR-135結(jié)合
    ,調(diào)節(jié)了肌肉分化。這些miRNA通常負(fù)向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子MAML1和MEF2C的表達(dá)
    。因此,LINCMD1作為miRNA誘餌
    ,激活了MAML1和MEF2C。

    假基因作為ceRNA

    。在轉(zhuǎn)錄組中,假基因也占了相當(dāng)大的比例
    。測序顯示,假基因內(nèi)的核苷酸序列得到了很好的保留
    ,這表明可能存在選擇壓力來維持這些遺傳元件。假基因沒有內(nèi)含子,但與其祖先基因共享了5’和3’ UTR
    。過表達(dá)和RNAi實(shí)驗(yàn)證實(shí),假基因PTENP1在轉(zhuǎn)錄后通過共享的miRNA調(diào)節(jié)了PTEN的表達(dá)
    。不過,目前只有極少數(shù)假基因經(jīng)過了功能驗(yàn)證
    ,還需要更多的證據(jù)來支持

    circRNA作為ceRNA。到目前為止

    ,研究最多的circRNA是性別決定Y(SRY)基因產(chǎn)生的,但這些環(huán)狀RNA的生物學(xué)功能還不清楚
    。最近,SRY被確定為miR-138的海綿
    ,具有ceRNA活性,表明這些環(huán)狀RNA可能在RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用
    。circRNA已在多種類型的組織中被鑒定出,它們耐受RNase R的處理
    ,且半衰期比線性RNA轉(zhuǎn)錄本更長。因此,具有ceRNA活性的circRNA可能是串?dāng)_中的有效調(diào)節(jié)劑

    ceRNA與癌癥

    其他研究已經(jīng)證明,ceRNA通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵癌基因或抑癌基因的表達(dá)

    ,在癌癥發(fā)病中扮演重要的角色。

    廣東醫(yī)學(xué)院的研究人員2015年在《Oncology Letters》上回顧了近期的研究

    ,表明ceRNA在癌癥發(fā)展中起作用4。例如
    ,編碼RNA和非編碼RNA(如lncRNA和假基因轉(zhuǎn)錄本)都可以充當(dāng)ceRNA,誘導(dǎo)細(xì)胞增殖失控。

    CDC42是一個參與細(xì)胞周期的基因

    ,它抑制增殖、集落形成和腫瘤生長
    。有人推測
    ,CD44 mRNA和CDC42 mRNA競相與miRNA結(jié)合
    。在上皮性卵巢癌中
    ,CD44的表達(dá)上調(diào)讓CDC42 mRNA從抑制中釋放出來
    ,從而導(dǎo)致結(jié)果向好的方向發(fā)展
    。與此相反
    ,在Burkitt淋巴瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤和前列腺癌中
    ,CD44表達(dá)的下降伴隨著致癌轉(zhuǎn)化

    同樣地

    ,HMGA2已被證明通過兩種機(jī)制促進(jìn)肺癌形成:作為蛋白編碼基因和非編碼RNA
    。HMGA2在轉(zhuǎn)移性肺腺癌中高表達(dá)
    ,它促進(jìn)了癌癥發(fā)生和轉(zhuǎn)移
    。另外
    ,HMGA2通過與TGF-β共受體TGFβR3爭奪let-7,也促進(jìn)了肺癌形成
    。let-7激活了參與肺癌發(fā)展的TGF-β信號通路。

    此外

    ,ceRNA也在細(xì)胞生長和增殖中發(fā)揮作用。例如
    ,假基因PTENP1與PTEN競爭miRNA的結(jié)合,調(diào)節(jié)了特定miRNA目標(biāo)的去阻遏
    。PTENP1的缺失使得PTEN-miRNA結(jié)合增加
    ,降低了PTEN的翻譯,從而導(dǎo)致腫瘤抑制功能減弱
    。PTENP1基因組拷貝數(shù)丟失的存在也支持了PTENP1是腫瘤抑制基因的假說。

    調(diào)控相關(guān)——lncRNA(學(xué)習(xí)總結(jié))

    lncRNA現(xiàn)在這么紅并非沒有道理

    ,它憑著自身強(qiáng)大而獨(dú)特的調(diào)節(jié)功能而撐起了細(xì)胞生命領(lǐng)域里的半邊天,而近年來與其相關(guān)的下游機(jī)制研究也是層出不窮
    。 lncRNA下游調(diào)節(jié)機(jī)制雖說是錯綜復(fù)雜,但通常離不了基因
    、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后
    、翻譯、翻譯后這五個層次


    1. 就基因水平而言,lncRNA與DNA甲基化間有著千絲萬縷的關(guān)系
    。 而這種模型常見于lncRNA和甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT1、3等)結(jié)合
    ,并將該酶定位至基因的啟動子(CpG島)以及甲基化,進(jìn)而抑制基因轉(zhuǎn)錄


    (ps.這一部分跟我之前看的m6A的書可以聯(lián)系上)

    此外
    ,位于核內(nèi)的lncRNA還可直接結(jié)合DNA序列
    ,抑制轉(zhuǎn)錄過程
    ;又或者結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子
    、RNA聚合酶復(fù)合物以及通過組蛋白修飾來影響轉(zhuǎn)錄過程。 (組蛋白修飾可以作為單獨(dú)一門學(xué)科來研究)

    而且lncRNA不僅能在核內(nèi)大展拳腳
    ,因著自由穿梭核內(nèi)外的這份特性,它在胞漿內(nèi)也是鋒芒畢露
    。且不說大家耳熟能詳?shù)腸eRNA
    ,lncRNA還可通過mRNA的可變剪切
    、定位以及穩(wěn)定性,來影響細(xì)胞內(nèi)生理功能的行使


    2.另外, lncRNA也會促進(jìn)pri-miRNA剪切
    ,甚至有時(shí)其自身就親自客串為miRNA的前體
    ,在被剪切為miRNA后
    ,來抑制靶基因mRNA的表達(dá)水平。常言道
    ,技多不壓身,一路開掛的lncRNA也順道插手了蛋白翻譯過程
    ,要么結(jié)合mRNA 5’UTR,促進(jìn)翻譯;要么結(jié)合特定蛋白
    ,靶向mRNA,抑制翻譯
    ;要么仰仗著sORF翻譯多肽來自產(chǎn)自銷


    lncRNA如此全能,也讓蛋白質(zhì)心癢不已
    。兩者一拍即合,蛋白質(zhì)的磷酸化修飾
    、定位等都在lncRNA的影響下有條不紊的進(jìn)行著


    盡管以上種種就是lncRNA發(fā)揮功能的十八般武藝,但仍要謹(jǐn)記貪多嚼不爛
    ,小伙伴們只需依據(jù)lncRNA的亞細(xì)胞定位(與調(diào)節(jié)功能有關(guān))擇其一認(rèn)真練之,就必然會有所收獲


    1.定位核內(nèi),先考慮附近100萬bp內(nèi)的基因表達(dá)是否有影響
    ,有則為cis-順式作用;反之
    ,為trans-反式調(diào)控基因
    ,就可依據(jù)RNA pulldown篩選與lncRNA結(jié)合的蛋白


    2.定位胞漿內(nèi)
    ,若結(jié)合RNA
    ,首選ceRNA
    ;若結(jié)合蛋白,則可考慮mRNA可變剪切
    、穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)基因翻譯以及蛋白修飾等機(jī)制


    3.而就lncRNA分子機(jī)制研究的總體而言
    ,始終是有兩個主要策略貫徹其中。

    1.? 以非編碼RNA為對象入手
    ,這是非編碼RNA研究的常規(guī)套路。 從不同刺激或處理的轉(zhuǎn)錄組或表達(dá)組入手
    ,先通過差異倍數(shù)和顯著性,及非編碼RNA的基因組定位信息等篩選功能性候選RNA分子
    ;再通過正反功能以及細(xì)胞-動物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行二次驗(yàn)證。

    該策略穩(wěn)定可靠
    ,風(fēng)險(xiǎn)性較小,而難點(diǎn)在于后期分子機(jī)制的研究上
    ,若只涉及明星通路及相關(guān)蛋白,則是探討了lncRNA的間接分子機(jī)制
    ;但要想將文章拔高檔次,還需以RNA-pulldown
    ,RIP,ChIRP等實(shí)驗(yàn)技術(shù)確定lncRNA相互作用分子以及作用結(jié)合位點(diǎn)
    ,來挖掘lncRNA的直接分子機(jī)制


    2.? 從某一個分子作用模式入手
    ,恰恰反其道而行之。 先靶向一個重要的蛋白分子
    ,比如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子、酶類或者轉(zhuǎn)錄因子等
    ;或者一個細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)
    ,如線粒體
    、外泌體等,通過RIP-seq或者RNA-seq檢測其結(jié)合的或者包含的RNA
    ,按照富集的倍數(shù)和顯著性篩選候選RNA分子,后面通過siRNA或者高表達(dá)的方法篩選功能RNA


    該策略從課題設(shè)計(jì)開始就有著明確指向的功能分子機(jī)制,在后續(xù)的分子機(jī)制研究中比較方便展開
    ;但難點(diǎn)是前期如何做好RIP-seq和細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)的有效分離
    ,這是后續(xù)實(shí)驗(yàn)可靠性和可行性的重要保障


    兩種策略在實(shí)驗(yàn)技術(shù)上有部分重疊,但也有各自獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)技術(shù)需求或數(shù)據(jù)分析策略
    。 不同策略適應(yīng)于不同的課題和實(shí)驗(yàn)室背景
    ,在選擇的時(shí)候可以根據(jù)課題特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)體系進(jìn)行取舍。當(dāng)然
    ,兩種策略也可以同時(shí)應(yīng)用,相得益彰
    ,相互作證
    ,起到更好驗(yàn)證效果


    插入我十分珍藏的一張RNA之間的互作關(guān)系來收尾

    再附贈多組學(xué)RNA研究的文章一篇:

    https://doi.org/10.1155/2020/1618527

    這篇帖子以解螺旋一篇文章作為框架,為表尊重
    ,附上鏈接? ? https://www.sohu.com/a/206407974_170798

    本文地址:http://m.mcys1996.com/jiankang/298611.html.

    聲明: 我們致力于保護(hù)作者版權(quán)

    ,注重分享,被刊用文章因無法核實(shí)真實(shí)出處
    ,未能及時(shí)與作者取得聯(lián)系
    ,或有版權(quán)異議的
    ,請聯(lián)系管理員
    ,我們會立即處理,本站部分文字與圖片資源來自于網(wǎng)絡(luò)
    ,轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的,若有來源標(biāo)注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請立即通知我們(管理員郵箱:douchuanxin@foxmail.com)
    ,情況屬實(shí),我們會第一時(shí)間予以刪除
    ,并同時(shí)向您表示歉意,謝謝!

    上一篇:

    下一篇:

    相關(guān)文章
    手出好多小水泡
    ,還特別癢
    ?一定要分清是汗皰疹還是手蘚
    對于女性朋友來講手可謂是“第二張臉”,白皙
    、光滑
    、修長的雙手
    ,不僅看起來十分靈巧而且還能提升個人氣質(zhì)。不過生活中也有很多人
    ,不僅手部皮膚特別粗糙
    ,而且還特別容易長小水泡 ,還特別癢一定要分清是汗皰疹還是手蘚!.png" alt="手出好多小水泡,還特別癢
    ?一定要分清是汗皰疹還是手蘚!" onerror="nofind(this)" >
    老人健康飲食的10大要點(diǎn)
    食要早早就是到了飯點(diǎn)得吃飯
    。另外
    ,從中醫(yī)的角度講
    ,上午7點(diǎn)~9點(diǎn)是胃經(jīng)當(dāng)令的時(shí)候
    ,所以早飯最好安排在這個時(shí)間。中醫(yī)還說“胃不和則臥不安”
    ,因此晚飯也盡量早吃
    白帶常規(guī)能檢查出什么,白帶常規(guī)檢查的注意事項(xiàng)
    一、白帶常規(guī)能檢查出什么問題檢查目的:白帶是陰道黏膜滲出物、宮頸管及子宮內(nèi)膜腺體分泌物等混合組成
    ,其形成與雌激素的作用有關(guān)
    。用于檢查陰道內(nèi)有無滴蟲、念珠菌
    無氧運(yùn)動是什么,有哪些好處(無氧運(yùn)動的有什么好處)
    無氧運(yùn)動是什么,有哪些好處無氧運(yùn)動是運(yùn)動的一種方式
    ,我們比較常見的就是有氧運(yùn)動,有氧運(yùn)動要比較無氧運(yùn)動更有利于健康
    。你知道無氧運(yùn)動是什么嗎
    寶寶睡覺時(shí)驚厥的癥狀,如何預(yù)防小兒驚厥
    一、寶寶睡覺時(shí)驚厥的癥狀有哪些癥狀一:嬰兒在剛?cè)胨瘯r(shí)或即將醒時(shí)滿頭大汗
    。專家提醒:可以說大多數(shù)嬰兒夜間出汗都是正常的
    。但如果大汗淋漓,并伴有其他不適的表現(xiàn)
    ,就要注意觀察
    榆錢怎么吃,春天嘗鮮就吃榆錢
    春季嘗鮮吃榆錢雖然榆錢寓意著富余
    ,但對50多歲的不少人來說卻是帶點(diǎn)痛苦的記憶。在生活困難時(shí)期
    ,野菜、樹皮
    、樹葉……能吃的不能吃的
    ,為了活命都嘗試過
    。到了我們這一代
    癌痛到底是陣痛還是持續(xù)痛
    ?如何才能緩解
    ?一文科普
    ,不妨看看
    癌痛指的是癌性疼痛,是由于患上各種癌癥
    ,引起了神經(jīng)受壓等問題,從而使患者產(chǎn)生的疼痛現(xiàn)象
    。有很多人認(rèn)為
    ,癌痛屬于陣發(fā)性的疼痛
    ,只要適當(dāng)服用藥物就能夠起到快速止痛的作用。但有不少人認(rèn)為
    ,癌痛屬于劇烈且持續(xù)性的疼痛
    。那么,癌痛到底是陣痛還是持續(xù)性
    2023-08-13
    ,不妨看看!.png" alt="癌痛到底是陣痛還是持續(xù)痛
    ?如何才能緩解?一文科普
    ,不妨看看
    !" onerror="nofind(this)" >