有关非编码RNA研究成果系列汇总

晓说

非编码RNA即不能编码蛋白质的RNA，主要包括小RNA以及长链RNA，在细菌、真菌、哺乳动物等许多生物体的生命活动中发挥着极广泛的调控作用。目前越来越多的科学家开始关注非编码RNA的生物学功能及与重大疾病的关系，人们逐渐意识到，非编码RNA的研究对了解基因调控、基因敲除、人类疾病防治及生物进化探索等都具有重要意义。为促进非编码RNA领域最新研究进展的传播，带动科研与临床应用的结合，生物谷于2013举办非编码RNA学术研讨会。今年，生物谷将继续邀请来自国内外的知名专家、学者，举办第二届非编码RNA学术研讨会，针对当前研究热点及问题开展研讨，促进非编码RNA的研究与临床应用的发展，为该领域的科研人员及临床专家提供相互交流的平台。


本文就非编码RNA相关的最新研究进展进行了整理。

Nature：刘毅教授解析非编码RNA

来自德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现，机体内部的生物钟受到一类叫做长链非编码RNA的分子调控。这项研究发表在《自然》（Nature）杂志上。

机体内部的生物钟，又称作为昼夜节律钟，其调控了从清醒、睡眠、体温到饥饿等许多身体功能的日常“节律”。它们大多“调整”为24小时一周期，受到光照和温度等外部信号的影响。

生理学教授刘毅（Yi Liu）博士说：“尽管我们知道许多生物体都有丰富的长链非编码RNA，到目前为止对于它们在机体内的功能，以及作用机制却并不是很清楚。我们的研究工作确立了长链非编码RNAs在‘调整’生物钟中的作用，还揭示了它们控制基因表达的机制。”

非编码RNA——洗白了的“垃圾RNA”

非编码RNA通常因不能编码蛋白质的RNA而被认为是“垃圾RNA”。随着对RNA研究的不断深入，人们发现，非编码RNA的突变或表达异常与许多疾病的发生密切相关，非编码RNA也越来越引起人们的关注。

近日发表在《自然》杂志上的一篇研究则表明，机体内部的生物钟也受长链非编码RNA的分子调控。确定生物钟的作用机制对于了解几种人类疾病，包括生物钟功能失常的睡眠障碍和抑郁症至关重要。

关于非编码长链RNA的研究引来研究者越来越多的重视，更多的关注及工作将被投注到该领域，非编码长链RNA研究也将给我们带来更多的惊喜发现。

在即将召开的2014非编码RNA学术研讨会中，“非编码RNA” 、“非编码小RNA研究”、“非编码长链RNA”将作为本次大会议题被分别讨论，届时我们将一起回顾非编码RNA研究发现之路重现精彩洗白过程。面对如今不再是“垃圾”的“垃圾RNA”，人们开始惊叹生物体内这类富含RNA的巨大无穷潜力。

Nature：像海绵一样的非编码RNA

一种非编码RNA 能通过抓住阻遏蛋白，抑制其作用，从而启动翻译。

一种称为RsmZ 的小分子RNA 具有特殊的功能：屏蔽细菌中抑制翻译的蛋白的作用，最新一项研究揭示了这种 RNA 如何能完成其功能的分子机制，指出RsmZ 像海绵一样能吸收多种阻遏蛋白（repressor proteins）。这一研究成果公布在5月14日的Nature杂志上。

小RNA （small RNAs 或 sRNAs ）是一类长度为40-400个核苷酸的非编码 RNA 分子，广泛存在于从细菌到哺乳动物等多种不同的生物体内，执行多种生物学功能，如mRNA 分子的翻译抑制、降解断裂等。

长链非编码RNA与免疫细胞癌变研究获进展

Abelson鼠白血病病毒（A-MuLV）是一种可以诱导小鼠淋巴细胞癌变的逆转录病毒，v-Abl是A-MuLV的癌基因。Bcr-Abl癌基因是由位于人类9号染色体的c-Abl基因和22号染色体的Bcr基因断裂易位融合而成，编码的Bcr-Abl融合蛋白可以诱发人的慢性粒细胞白血病（CML）和急性淋巴细胞白血病（ALL）。Abl（v-Abl，Bcr-Abl）诱导的免疫细胞癌变涉及许多与细胞凋亡(Apoptosis)和增殖相关信号转导通道的异常调控、相关信号分子的突变或者修饰以及短链非编码RNA（miRNA）的异常表达等生物学过程。近年来大量的实验证据表明长链非编码RNA（long noncoding RNA, lncRNA）在细胞生命活动中发挥重要作用，但是lncRNA在Abl诱导免疫细胞转化过程中的作用仍不清楚。

Genome Biol：揭示特殊的非编码RNA或是联系干细胞和癌症的标志物

近日，刊登在国际杂志Genome Biology上的一篇研究论文中，来自圣劳伦学院的研究者阐述了其在疾病系统生物学方面的研究成果。研究者在文中发现，一种名为vlincRNAs（较长基因间非编码RNAs，very long intergenic， non-coding RNAs）的人类基因组非编码部分可以被一种古老的病毒所触发，其可以参与干细胞的生物学过程以及癌症的发育，更为重要的是研究者也发现vlincRNAs的去除可以引发癌细胞的死亡。

研究者Philipp Kapranov表示，理解此前被忽视的人类基因组以及其在发育过程中扮演的角色将为我们研究疾病的发展以及开发相应疗法提供思路和帮助，未来对vlincRNAs的深入研究姜维进行靶向诊断检测以及更多的精确癌症疗法提供希望。



科学家发现长链非编码RNA作用新模式

中国工程院院士、中国医学科学院院长曹雪涛带领课题组发现，长链非编码RNA（lncRNA）可通过直接结合细胞浆中的信号转导蛋白分子并影响其磷酸化的新方式而调控免疫细胞的分化发育与功能。该成果为研究lncRNA发挥生物学效应的作用机制提出了新观点，并为免疫细胞分化发育与功能调控研究提出了新方向。相关成果发表于新一期《科学》。

树突状细胞（DC）作为机体免疫系统的“哨兵”，在识别外界病原体入侵并启动免疫应答反应中起着关键性作用。因此，关于DC如何定向分化发育及其免疫激活功能如何得以有效发挥，成为免疫学领域的研究重点。

唐元家：非编码RNA在自身免疫病关键致病通路中发挥重要作用

人类疾病的发生发展往往是由于一些基因表达调控紊乱引起的，编码RNA在基因表达调控中的各个环节都发挥了重要作用，而非编码RNA调控网路紊乱参与了人类一些重要复杂疾病的发生发展过程。非编码RNA的研究是目前国际研究热点，其中miRNA参与自身免疫病的研究已取得了一些重要进展，但lncRNA（长链非编码RNA）在自身免疫病中的作用还有待深入研究。

国内关于非编码RNA在免疫应答和免疫调节中的作用机制研究文献中具有众多突破性发现，如miR-146a被证实其表达缺陷是狼疮干扰素通路异常激活的原因之一等，作为率先发现负反馈调节分子miR-146a的重要研究发现者之一唐元家教授日前接受了生物谷采访，就非编码RNA在自身免疫病关键致病通路中的作用对个体疾病治疗的指导意义，非编码RNA在自身免疫性疾病中作用的热门研究方向及目前存在的技术瓶颈和突破点等问题发表了看法。2013年10月30~31日，"2013非编码RNA从分子调控到临床应用前沿论坛"将在上海举办。届时，唐元家教授将做重点报告，敬请期待。

Nature：非编码RNA阻断DNA甲基化

DNA甲基化是与基因表达的沉默相关的一种表观遗传修饰。

Daniel Tenen及同事提出，活性转录直接调控DNA甲基化的水平。来自被研究很透彻的甲基化敏感基因CEBPA的一个非编码RNA与DNA甲基转移酶DNMT1相互作用，阻止在CEBPA位点上的甲基化，从而帮助CEBPA表达。DNMT1 和 RNAs之间的功能联系似乎发生在无数基因位点上。

这些发现支持认为非编码RNA通过与DNMT1相互作用来参与基因组甲基化模式的调控的假说，同时也为异常DNA甲基化的点特异性改变提出了一个潜在治疗策略。

Mol Cell：非编码RNA研究中取得新进展

近日，中国科学技术大学生命科学学院吴缅、梅一德教授研究组揭示了长片段非编码RNA通过调控肿瘤细胞瓦伯格（Warburg）效应促进肿瘤生长的作用机制，相关研究成果在线发表于国际杂志Cell的子刊Molecular Cell。

相对于正常细胞，肿瘤细胞的代谢方式在整体上发生了改变，其中一个显著的特征是，肿瘤细胞即使在有氧状态下也优先进行糖酵解，而不是通过产能效率更高的氧化磷酸化途径为细胞生长提供能量，这就是著名的Warburg效应(由上世纪20年代德国科学家Otto Warburg首先提出，为此他在1931年获得诺贝尔生理医学奖)。虽然低氧微环境可以促进肿瘤Warburg效应这一结论已被人们广泛接受，但是其具体的分子机制仍不明确，特别是长片段非编码RNA是否也参与调控低氧环境下肿瘤的Warburg效应没有报道。