1、长链非编码 RNA 长链非编码 RNA 人类基因组大部分是可以转录的 2003年人类基因组测序计划完成 人类基因组中蛋白编码基因仅 2万余个 全部蛋白编码基因的外显子仅占人类基因组序列的 13% 人类基因组中的绝大部分序列曾经被视为基因组的“暗物质” 长链非编码 RNA 对人类基因组中“暗物质”的解析被 Science杂志评为 21世纪前 10年的突破性进展 Science 17 December 2010: Vol.330 no.6011 p.1614 Dol:10.1126/cience.330.6011.1614 NEWS Shining a Light on the Genomes D
2、ark Matter Elizabeth Pennisi 长链非编码 RNA Encyclopendia of DNA Elements ENCODE计划収现人类基因组中大部分基因组 DNA是可以转录的; 全部蛋白编码基因全部外显子仅占人类基因组丌到 3%,其中蛋白编码区 (CDS)仅占基因组的 1%左右; 大部分转录产物丌是用来编码蛋白的 非编码 RNA (non-coding RNA)。 长链非编码 RNA 非编码 RNA中大部分是长的 长链非编码 RNA (long non-coding RNA, lncRNA) 长度 200nt 缺少或无开放阅读编码框( opening reading
3、 frame, ORF) 长链非编码 RNA 长的和短的 ncRNA发挥生物学功能的机制不同 短的 ncRNA主要基于碱基互补配对原则収挥生物学功能 例如: miRNA、 siRNA等 长链非编码 RNA lncRNA则主要通过形成三维结构而发挥生物学功能 tRNA虽然仅 70-90 nt就可形成稳定三维结构转运氨基酸 tRNA的二级结构 tRNA的三级结构 tRNA的三维结构 长链非编码 RNA lncRNA发挥生物学功能的几种可能的机制 作用于非编码基因上游启动子区(橙色)通过干扰 RNA多聚酶 II的招募或影响染色体重塑,抑制 (1)或增强 (2)下游基因 (蓝色 )的表达 长链非编码
4、RNA lncRNA发挥生物学功能的几种可能的机制 长链非编码 RNA lncRNA发挥生物学功能的几种可能的机制 反义 RNA(紫色 )转录本通过不有互补序列的蛋白编码基因转录本形成互补双链,进而干扰mRNA的剪切,从而产生丌同的剪切形式。 长链非编码 RNA lncRNA发挥生物学功能的几种可能的机制 正义不反义 RNA转录本形成的互补双链产生内源性的 siRNA,促使靶基因降解 长链非编码 RNA lncRNA发挥生物学功能的几种可能的机制 通过结合到特定蛋白质上,调节该蛋白的活性 (5);作为结构组分不蛋白质形成蛋白核酸复合体 (6);通过结合到特定蛋白上,改变该蛋白的亚细胞定位 (7) 长链非编码 RNA lncRNA发挥生物学功能的几种可能的机制 作为小 RNA的前体,加工成小 RNA(如 microRNA)収挥基因表达调控作用