非编码RNA在基因表达调控中的作用及机制

非编码RNA在基因表达调控中的作用及机制
细胞是构成生命体的基本单位，而基因则是指控制细胞生命活动的基本单元。

基因由DNA序列表达，被转录成RNA分子，再通过翻译过程合成蛋白质。

传统
上我们认为RNA分子作为转录产物实现了DNA信息的传递和转译，但是对于非
编码RNA这一类别的RNA分子近期的发现表明它们在细胞内扮演着诸多不可忽
视的角色。

本文旨在从非编码RNA的定义及分类、在基因表达调控中的作用及机
制几方面探索非编码RNA的意义与应用。

一、非编码RNA的定义及分类
RNA分子在功能上一般可分为编码RNA和非编码RNA两类。

编码RNA指代
码转录的RNA分子，它们通过翻译作用合成蛋白质，属于传统意义上的基因表达
调控范畴。

而非编码RNA指不能被翻译成蛋白质的RNA分子，即在转录过程中
不进行转译的RNA分子。

非编码RNA有多种形式，如微小RNA（miRNA）、长
链非编码RNA（lncRNA）以及环状RNA（circRNA）等。

1. 微小RNA（miRNA）
微小RNA是指一系列长度为18-25个核苷酸的非编码RNA分子，它们通过与
靶mRNA的序列互补联结，并介导RNA切割或翻译后修饰，抑制mRNA转录和
翻译，进而影响靶基因的表达。

在生命活动调控中，miRNA既参与调控细胞周期、细胞增殖、细胞分化等多个生命活动，又参与调控免疫应答过程，特别是对自身免疫和病毒感染免疫有着重要作用。

2. 长链非编码RNA（lncRNA）
与miRNA不同，lncRNA长度大于2000个核苷酸，常见于细胞核中。

虽然其
具体作用机制并不清晰，但它们参与了许多重要调节生命体活动的功能。

研究发现，lncRNA能够与靶DNA、RNA和蛋白质互作，影响细胞增殖、细胞分化以及生理
过程，此外还通过对染色体修饰、染色质结构和基因沉默等过程调节转录水平。

3. 环状RNA（circRNA）
环状RNA是指由线性RNA分子转录而成的环状RNA分子。

circRNA具有结
构稳定、表达量低、过渡孟德尔遗传等特点，与miRNA抑制翻译的作用类似, circRNA通过miRNA诱导割裂和竞争抑制miRNA参与其他靶标分子的调控作用。

因此，circRNA在生物学过程中的作用也得到了广泛关注。

二、非编码RNA在基因表达调控中的作用及机制
综合前面的内容，非编码RNA在细胞调节中具备了广泛的作用。

在基因表达
调控中，非编码RNA的作用多方面，如：
1. 转录调节
lncRNA通常作为表观遗传调节物质调控基因的转录，通过其核内定位，与染
色质重塑、RNA清除因子、转录复合物等多种作用，控制基因表达水平，调节基
因活动。

部分lncRNA还能在细胞质内参与蛋白合成，进而影响蛋白质的生成。

2. 剪接调节
mRNA的剪接是基因表达后期的重要环节，它能够在不改变mRNA序列的前
提下产生不同的蛋白质变体。

这就需要miRNA通过结合到前mRNA上推动剪接体移位，以达到调节靶mRNA剪接的作用。

3. 翻译调节
lncRNA在细胞质内还能与多种蛋白质和RNA分子相互作用，影响蛋白质翻译
的过程。

miRNA则是通过在mRNA上形成不稳定的合成物，抑制靶基因蛋白质翻译。

综上所述，非编码RNA是生命活动中不可忽略的组成部分，对于复杂的细胞
模式和生理活动调控有着举足轻重的作用。

通过研究非编码RNA和相关机制，我
们对外界环境、内部状态和异质基因间交互关系等问题的认识将更进一步。

未来的
发展应该更加注重研究和应用非编码RNA，以挖掘其独特的调控机制，用于促进疾病诊断治疗和环境生态治理等领域的实践。