什么是lncRNA?长链非编码RNA概述

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200nt的非编码RNA,其在转录沉默、转录激活、染色体修饰、核内运输等均具有重要的功能。

一、lncRNA的简介

不同的lncRNA参与多种生物学进程

RNA是以一条DNA链为模板,以碱基互补配对原则转录形成的单链。RNA分为mRNA、miRNA、tRNA、rRNA、ncRNA等。非编码RNA包含短链非编码RNA和长链非编码RNA。起初,lncRNA是被认为是基因组转录的“噪音”,无生物学功能。随着研究的深入,已经发现lncRNA是一类参与多种生物学进程的非编码RNA。lncRNA包含多种类型的转录本,在结构上类似mRNA,有时也转录成编码基因的反义转录本。lncRNA被认为执行了重要的调控功能,也与疾病发展息息相关。有些lncRNA在物种之间相当保守,可以调控一些共有的信号通路。

 

二、lncRNA的产生

lncRNA和mRNA一样是由对应的基因转录而成,具有5’帽子和poly尾巴,通过剪接形成成熟体的lncRNA;同一基因可以形成不同的转录本的lncRNA

lncRNA的产生有几种方式:

1、编码基因发生框插入,转成一个与先前编码序列合并的lncRNA;

2、染色质重排后,两个不转录并且原来可能间隔的很远的序列区合并到了一起,产生了一个含多个外显子的lncRNA;

3、非编码基因通过反转录转座作用复制,产生一个有功能的非编码逆转基因,或产生一个无功能的反转录基因;

4、两次连续的重复时间在ncRNA内部产生相邻的重复序列产生lncRNA;

5、转位因子插入产生一个有功能的lncRNA。

 

三、lncRNA的分类

lncRNA分为以下几种:

1、Antisense lncRNA (反义长链非编码RNA)

2、Intronic transcript (内含子非编码RNA)

3、Large intergenic noncoding RNA (lincRNA,基因区间的lncRNA)

4、Promoter-associated lncRNA(启动子相关lncRNA)

5、UTR associated lncRNA (非翻译区lncRNA)

 

四、lncRNA的特点

1、lncRNA的长度在200-100000nt之间,具有mRNA相似的结构,经剪接,具有ployA尾巴以及启动子结构,分化过程中有动态的表达以及不同的剪接方式,形成不同的lncRNA;

2、lncRNA一般无蛋白编码能力,但是有很多lncRNA能编码一些短肽;

3、lncRNA的保守性较低;

4、lncRNA的表达具有组织特异性以及时空特性。不同的组织表达lncRNA的量是不同的,即使是同一组织中,处于不同状态时表达量也不同;

5、lncRNA的定位有区别。不同的lncRNA在细胞内(外)的丰度不同。

lncRNA与mRNA之间的区别

 

五、lncRNA的功能

lncRNA参与各类生物学进程中已经有了很多的报道。研究表明lncRNA能在表观遗传、转录及转录后水平上调控基因表达,参与了X染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等多种重要的调控过程,与人类疾病的发生、发展和防治都有着密切联系。


1、lncRNA起到miRNA海绵作用,调控靶基因表达;

2、lncRNA与蛋白结合,调控蛋白功能;

3、作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体,如lncRNA与蛋白复合物结合到基因启动子区,调控基因的转录;

4、干扰邻近蛋白编码基因的表达;
5、 抑制RNA 聚合酶Ⅱ,或介导染色质重构和组蛋白修饰,而影响基因表达;
6、lncRNA与编码蛋白基因的转录本形成互补双链,干扰mRNA的剪切,进而产生不同的剪切形式;
7、lncRNA与编码蛋白基因的转录本形成互补双链,在Dicer酶作用下产生内源性的siRNA,调控基因的表达水平;
8、结合在特定蛋白上从而改变该蛋白的胞质定位。

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