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lncRNA 的生物學(xué)功能(二)

時(shí)間:2023/6/27閱讀:871
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一)lncRNA 對(duì)于細(xì)胞周期及凋亡的調(diào)控作用
有研究報(bào)道,lncRNA 可以通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和凋亡的方式,,來(lái)影響細(xì)胞的增殖,。例如,,Gas5(growth arrest-specific 5,,非編碼 RNA)在細(xì)胞周期阻滯的細(xì)胞內(nèi)大量集聚。其發(fā)揮作用的機(jī)制是抑制對(duì)于糖皮質(zhì)激素敏感的基因表達(dá),,使得細(xì)胞發(fā)生凋亡,。Gas5 能與糖皮質(zhì)激素受體上的“糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件"(glucocorticoid response element,GRE,,該反應(yīng)元件位于糖皮質(zhì)激素受體的 DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域內(nèi))相結(jié)合,,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制的方式抑制由糖皮質(zhì)激素受體誘導(dǎo)的 DNA 轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。
第二個(gè)例子是 lincRNA-p21(Long intergenic non-coding RNA-p21),。該分子由 p53 激活并在 p53信號(hào)通路中發(fā)揮重要作用并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,。lincRNA-p21 和 hnRNP-K(heterogenous nuclear ribonucleoprotein-K)相互結(jié)合,并介導(dǎo)下游 hnRNP-K 的轉(zhuǎn)錄抑制作用。
第三個(gè)被詳細(xì)研究的分子是 lncRNA PANDA,。lncRNA PANDA 位于 CDKN1A 基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游 5kb 處,,它的序列正好和 CDKN1A 的序列互補(bǔ)。它在 DNA 損傷引起的反應(yīng)中發(fā)揮了重要的作用,。在 DNA 發(fā)揮損傷后,,p53 激活了 CDKN1A、PANDA 和 lincRNA-p21 的轉(zhuǎn)錄,。PANDA被轉(zhuǎn)錄后,,和轉(zhuǎn)錄因子 NF-YA 相互結(jié)合并抑制凋亡。PANDA,、lincRNA-p21 和 CDNK1A 這三個(gè)基因協(xié)同作用,,最終影響了細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡。
(二)lncRNA 對(duì)于 mRNA 降解的調(diào)控作用
mRNA 在細(xì)胞內(nèi)的豐度往往決定了蛋白表達(dá)的高低(雖然不絕對(duì),,但是大多數(shù)情況下如此),。而 mRNA 在細(xì)胞內(nèi)的豐度,通常有兩個(gè)方面的原因決定:
1)轉(zhuǎn)錄的多少,;
2)降解的快慢,。
其中,mRNA 的降解有多條途徑,,而 lncRNA 則參與了其中 Staufen 1 介導(dǎo)的 mRNA 降解途徑(Staufen 1-mediated mRNA decay,SMD),。lncRNA 1/2-sbsRNA(Half-STAU1-binding site RNA)上的 Alu 元件(Alu element)能與 SMD 途徑中的靶分子上的 3'UTR 區(qū)域的 Alu 元件相互結(jié)合,,形成完整的 STAU1 (Staufen1)結(jié)合位點(diǎn)(STAU1-binding site)。這個(gè)完整的位點(diǎn)激活了STAU1,,并介導(dǎo)了 STAU 與 mRNA 結(jié)合,。這是一種全新的 mRNA 降解機(jī)制,通過(guò)誘導(dǎo)蛋白與 mRNA 結(jié)合并調(diào)控 mRNA 的降解,。
(三)lncRNA 調(diào)控蛋白翻譯
lncRNA 同樣可以直接調(diào)控蛋白的翻譯,。在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)了一條 lncRNA,它能直接和泛素羧基端水解酶 L1(ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1,,UCHL1)結(jié)合,,通過(guò) SINEB2 重復(fù)序列(SINEB2 repeat)的介導(dǎo),增加 UCHL1 的蛋白合成,。另一個(gè)例子是,,BACE-AS (一條lncRNA 分子)是 BACE1 (β-site APP cleaving enzyme1)分子的反義轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。通過(guò) BACE-AS與 BACE1 mRNA 序列的互補(bǔ)結(jié)合,,增強(qiáng)了 BACE1 mRNA 的穩(wěn)定性,,增加了 BACE1 蛋白在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)量,最終參與了阿爾斯海默癥的發(fā)生,。當(dāng)然,,lncRNA 的作用方式分類(lèi)方法有很多,,上述分類(lèi)方法是通過(guò) lncRNA 發(fā)揮的功能來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的。同樣,,還可以根據(jù) lncRNA 的作用方式來(lái)進(jìn)行分類(lèi),。


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