非编码RNA对基因表达的调控作用

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非编码RNA对基因表达的调控作用常常被认为基因表达的调控是由编码蛋白质所完成,但近年来
研究表明,在基因表达中所起作用巨大的非编码RNA也不可小觑。

非编码RNA是一类不具备编码蛋白质能力的RNA分子,它们可
以通过多种方式来调控基因表达和信号传导,从而参与生物体内
的各种生理和病理过程。

非编码RNA与基因表达的关系我们可以把它大概地分成两种
情况,一种是非编码RNA调控已经具备功能的蛋白基因,使其在
不同时期、不同细胞中展现不同的表达特征,还有一种是非编码RNA调控RNA的翻译,从而影响到新蛋白质的合成,甚至影响
到细胞形态、结构和代谢活动等。

其中调控细胞的转录过程是非编码RNA最为重要的功能之一。

非编码RNA参与转录层面的调控主要包含以下几种方式:
1. miRNA (microRNA)的调控:miRNA是一种长度约为20-22
个核苷酸的RNA分子,主要调节转录后期的mRNA的稳定性和
翻译的效率,从而进行基因表达的精细调节。

miRNA的调控方式
是通过它与靶基因mRNA的序列互补配对后,抑制该mRNA的翻译。

2. siRNA (small interfering RNA)的调控:siRNA主要是与病毒
或外源性RNA结合形成双链RNA,并与蛋白复合物形成RNA-酶
联物,介导靶标的切割降解,从而起到抑制mRNA的翻译的作用。

3. lncRNA (long non-coding RNA)的调控:lncRNA是一类长度
大于200个核苷酸的RNA分子,它们可以与蛋白质结合形成复合物,参与染色质修饰和RNA的加工过程,从而对基因转录和表达
产生影响。

除了在调控细胞的转录过程中扮演着重要的角色外,非编码RNA还参与调控细胞的翻译过程、真核生物染色体的结构和表达、甚至信号转导的调控。

例如,piRNA (piwi-interacting RNAs)参与
睾丸内基因组的结构护理,与piwi蛋白形成复合物,从而实现对
移动基因、转座子的调控;snRNA (small nuclear RNA)主要参与剪
切体的形成,进而实现RNA前体的剪切,产生功能成熟的核糖体RNA;而tRNA (transfer RNA)在翻译过程中则与氨基酰氨RNA的
加工有关,因为它们承担着不同的氨基酸载体功能。

总之,非编码RNA对基因表达的调控作用是不可忽略的。


同类型的非编码RNA之间相互配合,形成复杂的网络结构,完成
基因表达的动态调节。

随着对非编码RNA研究的深入,我们对于这种神秘的RNA世界将有更加全面的认识,并构建更为完整的生命基因表达调控网络。

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