Non-Coding RNAs

前言

上周的PiCR课上，老师讲了LncRNA在肿瘤发生发展中的作用，而我下周的journal club要讲microRNA作为乳腺癌的预后标志物的研究。所以索性就把LncRNA拿出来总结一下，好有个基本的概念。

###ncRNAs

ncRNA (non-coding RNA): 近年来发现的一类能转录但不编码蛋白质的具有特定功能的RNA小分子。

ncRNA分组 (根据长度)：

• long non-coding RNAs (lncRNA, 大于200 bp)
  • long RNA ()
  • circleRNA
• small non-coding RNAs (小于200 bp)
  • miRNA
  • piRNA
  • snRNA
  • snoRNA 等等。

long non-coding RNAs (lncRNA)

lncRNA发现途径

• 传统的遗传学手段（如Xist、H19、HOTAIR以及植物中的HID1等）；
• 芯片方法（如乳腺癌、胰腺癌、肝癌等癌症相关的lncRNA等）；
• 高通量RNA-seq方法鉴定(新的lncRNA等)。

lncRNA分类

许多lncRNA都具有保守的二级结构，剪切形式以及亚细胞定位，这种保守性和特 异性表明它们是具有功能的。但lncRNA的功能相对于microRNA和蛋白质的功能来说更加难以确定，因为目前并不能仅根据序列或者结构来推测它们的功能。根据它们在基因组上相对于蛋白编码基因的位置， lncRNA可以分为五类：

1. Antisense lncRNA (反义lncRNA)

2. Enhancer lncRNA (增强子lncRNA)

3. Large intergenic noncoding RNA (lincRNA)

4. Bidirectional lncRNA (双向lncRNA)

5. Intronic transcript lncRNA (内含子lncRNA)

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 ![](/images/ncRNA_2.jpg)                                  

Analysis workflow

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lncRNA功能

由于lncRNA缺乏明显的开放阅读框，故不参与蛋白质编码功能 ，但能以RNA形式在表观遗传学，转录及转录后等多种层面调控基因的表达。其4 种典型的分子功能:

• 信号功能: lncRNA具有刺激转录因子组合的作用，提示其可能作为信号分子调控基因的表达
• 诱饵功能: lncRNA能诱导转录因子或蛋白质远离染色质引起基因转录的抑制
• 操纵功能: lncRNA能招募染色质修饰酶，使其接近或远离靶基因起到调控作用
• 脚手架功能: lncRNA 能与许多蛋白质聚集到一起形成核蛋白复合体，从而参与组蛋白的修饰作用

LncRNA 起初被认为是没有功能的转录垃圾。在经过大量研究论证后，大多数的lncRNA 被确定是转录和翻译过程中的关键调控因子，在细胞正常功能发挥中有着重要的影响。比如染色质重塑、转录及转录后调控、细胞内物质运输、细胞核亚结构形成、干细胞多能性、体细胞重编程、发育调控、疾病发生等。在发挥这些功能时，lncRNA 通过不同的作用途径及方式实现基因表达的调控。包括顺式调节与反式调节方式。另外，lncRNA 可以借助蛋白质与miRNA 网络这两种不同途径来发挥具体的作用。

miRNA

微小RNA (micro RNA, miRNA) 是一类存在于动植物体内、大小为21-25 nt的内源性非编码单链小分子RNA，对转录后的基因表达调控起重要作用。