lncRNA作用机制
lncRNA作用机制
lncRNA 在肿瘤中的研究现状长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类转录本长度超过200nt、不编码蛋白的RNA，这类RNA起初被认为是基因组转录的“噪音”，随着2007年Hotair功能的被发掘，lncRNA的功能渐渐明晰。
据计算，约有93%的转录本为lncRNA1，lncRNA通常位于细胞核和细胞质。
但是lncRNA的基因转录水平一般低于蛋白质编码基因，序列保守性差，承受的进化压力小，但promoter序列通常比较保守。
lncRNA与小分子RNA相比，序列更长、空间结构也较为复杂，参与表达调控的机制也更具有多样性和复杂性。
尽管目前只有一小部分lncRNA的功能有相关报道，但可以明确的是lncRNA参与发育、分化、代谢等多方面的调控。
lncRNA能在表观遗传2、转录3及转录后4水平调控基因表达，参与X染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活与抑制、核内运输等多种重要的调控过程，与人类疾病的发生、发展和防治都有着密切联系。
研究表明，lncRNA的异常表达与肿瘤的诊断、复发及转移相关5。
lncRNA 以外泌体的形式分泌到细胞外，体液中的lncRNA具有作为生物标志物的潜能，指示肿瘤的进展与恶性程度，指导个性化治疗。
PCA3是一个前列腺癌特异表达lncRNA，在前列腺癌患者尿液中异常升高，已经用于临床前列腺癌诊断6。
血浆中稳定存在的lncRNA也有作为生物标志物的潜能，比如胃癌患者血浆中lncRNA H19显著升高7。
在临床，相同癌症患者接受相同的治疗方式，但往往会表现出不同的临床后果，lncRNA的差异表达是造成这一现象的原因之一8。
癌组织中lncRNA的异常表达通常与转移及预后较差相关。
在胰腺癌中lncRNA HULC表达异常升高，其异常高表达与肿瘤体积、高级别的淋巴结转移与血管浸润显著相关，HULC水平与患者的总体生存率相关9。
Hotair在乳腺、结直肠癌、宫颈癌等多种癌症中表达升高；在宫颈癌中，Hotair的高表达与淋巴结转移相关，且总体生存率较低；通过相应的细胞生物学实验表明，敲减Hotair能够显著抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移与侵袭，过表达能引起EMT相关表型10。
lncRNA分子功能及作用机制－丁香通
lncRNA分⼦功能及作⽤机制－丁⾹通1、概述长链⾮编码RNA(lncRNA)是⼀类转录本长度超过200nt的RNA分⼦，通常认为它们并不编码蛋⽩，⽽是以RNA的形式在多种层⾯上（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）参与蛋⽩编码基因调控。
⼤多数lncRNA的⼆级结构，剪切形式以及亚细胞定位都较为保守，这对lncRNA发挥功能⾮常重要。
但相对于miRNA和蛋⽩质的功能来说，lncRNA功能机制更加难以确定，⽬前并不能仅根据序列或者结构来推测它们的功能。
根据lncRNA在基因组上相对于蛋⽩编码基因的位置，可以将其分为sense、antisense、bidirectional、intronic、intergenic这5种类型。
这种位置关系对于推测lncRNA的功能有很⼤帮助。
不同位置lncRNA⽰意图2. lncRNA⽣物学功能在哺乳动物基因组中，有4%~9%的序列产⽣的转录本是lncRNA（相应的蛋⽩编码RNA的⽐例是1%）。
lncRNA起初被认为是基因组转录的“噪⾳”，是RNA聚合酶II转录的副产物，不具有⽣物学功能。
然⽽，近年来的研究表明，lncRNA会⼴泛参与到染⾊体沉默，基因组印记、染⾊质修饰，转录激活，转录⼲扰，核内运输等多种重要的调控过程，通过对已发现的lncRNA的研究，研究者已发现lncRNA能够在多种层⾯调控基因表达，⼀般来说，主要包括以下三个层次：2.1表观遗传学调控某些特异的lncRNA会招募染⾊质重构和修饰复合体到特定位点，改变DNA/RNA甲基化状态、染⾊体结构和修饰状态，进⽽控制相关基因的表达。
很多DNA/RNA甲基化突变与癌症等某些疾病发⽣有关，⽽染⾊质修饰状态的改变也通常会影响到某些基因的表达状态，最常见的是在启动⼦区域出现的H3K4me3、H3K9me2及H3K27me3修饰等，这些组蛋⽩修饰会改变染⾊质活性，从⽽促进或抑制转录，控制基因表达。
这类lncRNA中，最典型的是HOXC基因簇转录的lncRNA HOTAIR，会募集染⾊质修饰复合体PRC2，并将其定位到HOXD基因簇位点，改变该区域的染⾊质修饰状态，进⽽抑制HOXD基因表达。
lncrna特征,作用机制,生物学功能
lncrna特征，作用机制，生物学功能
LncRNA（长链非编码RNA）是一种包含超过200个核苷酸的RNA，不能被翻译成蛋白质，但具有多种重要的生理功能。
LncRNA的作用机制主要包括以下几个方面：
- 调节染色体结构：在雌性哺乳动物中，X染色体失活（XCI）可以使早期胚胎发育过程中的两个X染色体之一沉默，从而实现剂量补偿。
从非活跃X染色体（Xi）转录而来的非X特异性转录本（XIST）触发一系列级联的事件，导致染色体重构以实现稳定沉默。
- 调节染色质重塑：许多核定位的LncRNA与染色质有关，参与了顺式或反式的染色质重塑。
- 影响染色质修饰：XIST介导的XCI模型是XIST直接招募多梳蛋白抑制复合体2（PRC2），导致组蛋白H3K27me3染色体广泛沉积，从而建立整个Xi的抑制性染色质。
- 在转录调控中的作用：LncRNA BLACAT2可以与血管内皮生长因子-C（VEGF-C）的启动子区域形成三螺旋结构，促进了DNA甲基转移酶重要组分WDR5的募集，增加了VEGF-C启动子区域的甲基化水平，促进了其表达增加。
LncRNA的生物学功能包括以下几个方面：
- 参与染色体重构：通过调节染色体结构，参与了X染色体失活等过程。
- 调节染色质重塑：通过参与染色质重塑过程，影响了基因的表
达和调控。
- 影响染色质修饰：通过影响染色质修饰，参与了多能性基因的
激活和沉默。
- 在转录调控中的作用：通过与基因启动子区域相互作用，调节
了基因的转录和表达。
LncRNA是一类重要的非编码RNA，在染色体重构、染色质重塑、染色质修饰和转录调控等方面发挥着重要的生物学功能。
LncRNA的结构、功能及其作用机制研究综述-生物化学论文-生物学论文
LncRNA的结构、功能及其作用机制研究综述-生物化学论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——研究发现，在哺乳动物基因组中，只有不到2%的转录产物具有蛋白编码功能，其余98% 均为非编码RNA （noncoding RNA,ncRNA）[1,2]. 根据核苷酸序列的长度，ncRNA 可分为短链ncRNA （short/small ncRNA）和长链LncRNA（long ncRNA）,二者之间并没有特别严格的界限，仅以ncRNA 核苷酸序列的长度来区分，一般将长度大于200 核苷酸ncRNA定义为LncRNA[3.7]. 根据核苷酸序列长度定义LncRNA 虽已得到了普遍的公认，但缺乏严谨性[8],已有报道证实，有些LncRNA 的长度就小于200 个核苷酸[9]. LncRNA 分布广泛，在动物[10,11]、植物[12]、酵母[13]甚至病毒[4]中均发现有LncRNA 存在，其功能几乎涉及到生物体生理及病理的全部生物学过程，既能调节细胞的增殖、分化及代谢等生理过程，也参与调节机体的各种病理过程，如癌症、糖尿病、免疫病、阿尔茨海默病等[14,15,32 ,41]. 本文对近年来有关LncRNA 的结构、功能及其作用机制的研究进展进行综述。
1 LncRNA 的分子结构尽管在过去20 多年里，也有关于LncRNA 的一些报道，但高通量测序技术的发展才使得从基因水平研究LncRNA 成为可能[15]. 为了更深入地展开LncRNA 相关研究，了解其功能及作用机制，科学家们根据LncRNA 在基因组中所处的位置及背景，将LncRNA 分为基因间LncRNA （intergenic LncRNA）和内含子LncRNA （intronic LncRNA）以及正义LncRNA （sense LncRNA）和反义LncRNA （antisenseLncRNA）等4 种类型[4],也有人将LncRNA 分为5类，即正义、反义、双向、基因内LncRNA 及基因间LncRNA 等5 种类型[2,8].结构是功能的基础，任何物质的功能发挥都离不开其特有的分子结构，研究一个物质的结构是了解其功能及其作用机制必要前提。
lncrna形成原理
lncrna形成原理
长链非编码RNA（lncRNA）的形成原理是多种因素共同作用
的结果。
下面列举了几个主要的形成原理。
1. 转录调控因子：一些转录调控因子可以结合到特定基因的调控区域，激活或抑制该基因的转录。
这些因子可能调控lncRNA的转录，从而使其表达。
2. 反式转录：lncRNA可以通过反式转录生成。
在某些情况下，转录过程中的转录酶可能会在DNA的反向链上开始复制RNA，这样就形成了lncRNA。
3. 转座元件：转座元件是能够移动到基因组不同位置的DNA
片段。
一些转座元件可以包含lncRNA的转录起始子和调控区域，当它们插入到一个新的位置时，会导致lncRNA的新形成。
4. 转录剪接：转录剪接是一个将前体RNA修剪成功能成熟RNA的过程。
lncRNA的形成可以通过剪接机制产生多种不同
的转录本，并且具有不同的功能。
5. RNA编辑：RNA编辑是指在转录过程中，RNA的碱基序列可以通过添加、删除或替换碱基而发生改变。
这些编辑事件可能影响lncRNA的结构和功能。
需要注意的是，以上只是lncRNA形成的一些主要原理，实际
上lncRNA的形成方式非常复杂，还有许多其他的调控机制和
原理在其中起作用。
lncRNA定义和分类从注释到功能解释
lncRNA定义和分类从注释到功能解释导言长非编码 RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是一类长度超过200个核苷酸的RNA 分子，其不编码蛋白质。
近年来，随着高通量测序技术的发展，越来越多的 lncRNA 发现并被注释到基因组中。
本文将介绍 lncRNA 的定义和分类，从注释到功能解释对其进行深入探讨。
一、lncRNA 的定义随着转录组学的发展，研究者们逐渐发现，不编码蛋白质的 RNA 分子在细胞内起到了重要的调控作用。
lncRNA 作为其中一种不编码蛋白质的 RNA，其主要特征是其长度超过200个核苷酸。
与编码蛋白质的 mRNA 相比，lncRNA 缺乏起始密码子和截止密码子，并且在多个物种中高度保守。
此外，lncRNA 的表达水平较低，且在细胞中稳定存在。
二、lncRNA 的分类根据 lncRNA 的转录来源和位置，可以将 lncRNA 分为以下几类：1. 顺反转录（sense-antisense）lncRNA：这类 lncRNA 与编码基因在同一染色体上，分别从同一链或相反链转录而来。
顺反转录 lncRNA 可以通过干扰编码基因的转录或调控其表达水平来发挥调控作用。
例如，某些顺反转录 lncRNA 通过甲基化调控编码基因的表达。
2. 中间体（intron）lncRNA：这类 lncRNA 由基因的内含子（intron）转录得来。
中间体 lncRNA 可以通过与转录的外显子和内含子相互作用，影响基因表达水平。
近年来研究发现，一些中间体 lncRNA 可以调节基因剪切。
3. 自反式（bidirectional）lncRNA：这类 lncRNA 与编码基因在同一染色体上，沿着相反方向转录而来。
自反式 lncRNA可以通过与编码基因的启动子相互作用来调控其表达。
4. 重叠（overlapping）lncRNA：这类 lncRNA 与编码基因相互重叠，可能在一部分或全部区域上发生重叠。
lncRNA作为ceRNA在疾病中的研究进展
lncRNA作为ceRNA在疾病中的研究进展随着近年来生物学研究的不断深入，越来越多的研究表明长链非编码RNA（lncRNA）在调控基因表达和参与疾病发生发展中起着至关重要的作用。
而作为调控因子的ceRNA（竞争性内源性RNA）也逐渐受到了研究者的关注。
本文将就lncRNA作为ceRNA在疾病中的研究进展做一综述。
1. lncRNA作为ceRNA的机制近年来的研究发现，lncRNA作为ceRNA在肿瘤的发生和发展中起着重要作用。
lncRNA HULC（highly upregulated in liver cancer）可以通过竞争性结合miR-372来调控PRKACB 基因的表达，从而促进肝癌细胞的增殖和转移。
lncRNA MALAT1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1）也通过作为ceRNA来影响肿瘤细胞的增殖和转移。
这些研究表明，在肿瘤发生发展过程中，lncRNA作为ceRNA起着不可忽视的调控作用。
随着对lncRNA作为ceRNA调控机制的深入研究，其在疾病诊断和治疗中的临床应用前景也逐渐显现。
研究者可以通过分析患者组织中lncRNA-miRNA-mRNA网络的变化，对某些疾病进行更精准的诊断和治疗。
针对lncRNA-miRNA-mRNA网络中的关键分子，还可以开发相应的干预手段，如靶向药物或基因治疗，从而更好地干预疾病的发生和发展。
lncRNA作为ceRNA在疾病中的研究进展已经成为当前生物医学研究的热点之一。
随着对其机制的深入探索和临床应用前景的逐步明晰，相信lncRNA作为ceRNA的调控作用将为我们揭示更多疾病发生发展的新机制，并为疾病的诊断和治疗开辟新的途径。
期待未来在这一领域的研究能够取得更多重要的突破，为人类健康事业作出更大的贡献。
肿瘤中lncRNA机制研究的常见思路
肿瘤中lncRNA机制研究的常见思路lncRNA的生物学功能【1】目前人们对lncRNA认识还处在初级阶段，lncRNA起初被认为是基因组转录的“噪音”，是RNA聚合酶II转录的副产物，不具有生物学功能。
然而大量研究表明，lncRNA在细胞核内、核外，通过染色质修饰，转录调控，转录后调控等多种方式调节基因表达，在肿瘤发生发展中具有重要作用。
lncRNA在肿瘤中的作用机制【2】肿瘤中部分已知lncRNA【3】lncRNA功能研究的基本思路一般来说，lncRNA功能研究的主线包含3个主要步骤：（1）高通量筛选。
全转录组测序和lncRNA芯片是目前最常用的技术手段，通过这种高通量的筛选方法，可以快速获得不同实验组间差异表达的lncRNA和mRNA。
（2）候选lncRNA的确定。
通过生物信息学分析，从大量lncRNA 中筛选有潜在功能意义的lncRNA。
（3）目标lncRNA的功能分析与验证。
根据上述生物信息分析推断出lncRNA可能的生物学功能，并设计相应的实验来验证假设是否成立。
lncRNA研究的基本流程生物信息学——确定候选lncRNA1lncRNA和mRNA的差异表达分析通常所说的lncRNA测序其实就是全转录组测序，与普通mRNA 测序不同的是，lncRNA测序是通过rRNA去除从而对含有polyA结构和不含polyA的RNA一同富集并建库测序。
理论上这种策略能够鉴定到更多的lncRNA，并且能够与mRNA同时进行分析，更有利于推测lncRNA可能的调控途径。
同样的，lncRNA芯片也同时包含mRNA 和lncRNA的探针，以上这些优势使得lncRNA测序和芯片技术成为了目前最主流的高通量筛选手段。
lncRNA历年文献发表情况【3】2确定候选的lncRNA因为目前已知的lncRNA数量非常庞大，加上转录组测序鉴定出来的新lncRNA，一次实验往往能够获得非常大量的差异表达lncRNA，因此除了通过统计学的筛选（比如fold-change和p-value），必须利用各种生物信息学方法进一步推测这些差异表达lncRNA的功能，确定与肿瘤发生发展关系密切的lncRNA做为候选。
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lncRNA 在肿瘤中的研究现状长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类转录本长度超过200nt、不编码蛋白的RNA，这类RNA起初被认为是基因组转录的“噪音”，随着2007年Hotair功能的被发掘，lncRNA的功能渐渐明晰。
据计算，约有93%的转录本为lncRNA1，lncRNA通常位于细胞核和细胞质。
但是lncRNA的基因转录水平一般低于蛋白质编码基因，序列保守性差，承受的进化压力小，但promoter序列通常比较保守。
lncRNA与小分子RNA相比，序列更长、空间结构也较为复杂，参与表达调控的机制也更具有多样性和复杂性。
尽管目前只有一小部分lncRNA的功能有相关报道，但可以明确的是lncRNA参与发育、分化、代谢等多方面的调控。
lncRNA能在表观遗传2、转录3及转录后4水平调控基因表达，参与X染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活与抑制、核内运输等多种重要的调控过程，与人类疾病的发生、发展和防治都有着密切联系。
研究表明，lncRNA的异常表达与肿瘤的诊断、复发及转移相关5。
lncRNA 以外泌体的形式分泌到细胞外，体液中的lncRNA具有作为生物标志物的潜能，指示肿瘤的进展与恶性程度，指导个性化治疗。
PCA3是一个前列腺癌特异表达lncRNA，在前列腺癌患者尿液中异常升高，已经用于临床前列腺癌诊断6。
血浆中稳定存在的lncRNA也有作为生物标志物的潜能，比如胃癌患者血浆中lncRNA H19显著升高7。
在临床，相同癌症患者接受相同的治疗方式，但往往会表现出不同的临床后果，lncRNA的差异表达是造成这一现象的原因之一8。
癌组织中lncRNA的异常表达通常与转移及预后较差相关。
在胰腺癌中lncRNA HULC表达异常升高，其异常高表达与肿瘤体积、高级别的淋巴结转移与血管浸润显著相关，HULC水平与患者的总体生存率相关9。
Hotair在乳腺、结直肠癌、宫颈癌等多种癌症中表达升高；在宫颈癌中，Hotair的高表达与淋巴结转移相关，且总体生存率较低；通过相应的细胞生物学实验表明，敲减Hotair能够显著抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移与侵袭，过表达能引起EMT相关表型10。
lncRNA BCAR4与乳腺癌转移相关，BCAR4通过与两个转录因子SNIP1和PNUTS结合，从而抑制乙酰基转移酶p300依赖性的组蛋白乙酰化，调控癌细胞迁移11。
尽管lncRNA在肿瘤中的功能研究在2010年之后如雨后春笋般之多，由于lncRNA 的复杂性，其作用机制还不可一概而论。
lncRNA的作用模式大致可以分为四类：信号（signal），诱饵（decoy），导向（guide），脚手架（scaffold）12。
作为信号作用模式，lncRNA参与了基因印记的过程，如Kcnq1ot1、Air、Xist等是常见作为信号作用的lncRNA分子。
Kcnq1ot1和Xist的作用模式较为相似，Kcnq1ot1一方面与染色体质结合，另一方面通过募集H3K9和H3K27特异的组蛋白甲基转移酶和PRC2复合物抑制Kcnq1基因的表达，这一现象具有遗传性13；在存在两条X染色体的细胞中，其中一条X染色体处于被抑制状态，Xist在X染色体选择性被抑制并维持这一表型传给下一代的作用中发挥调控作用14。
此外，Kcnq1ot1在发挥信号作用模式的同时也采用了导向作用模式。
lncRNA通过导向作用模式介导RNA结合蛋白到靶标并发挥功能。
lncRNA作为诱饵发挥功能的模式可以理解为lncRNA与具有转录调节功能的蛋白：比如转录因子和染色体折叠蛋白等结合，通过“滴定”的方式调节相关基因的转录激活与抑制。
lncRNA Gas5 即通过这一模式发挥作用：Gas5与糖皮质激素受体的DNA结合域结合从而抑制糖皮质激素介导的生理功能15；LncRNA也可作为miRNA和剪接因子的诱饵，抑制其功能发挥16。
在人类癌症中，PTENP1通常会选择性缺失，PTENP1具有肿瘤抑制功能，通过研究发现，PTENP1通过其诱饵的作用方式，与一群作用于PTEN 3’UTR的miRNA结合，从而调节PTEN基因的表达17。
PCAT-1调节c-Myc的作用方式与之比较相似：在前列腺癌中，PCAT-1通过与miRNA结合，促使c-Myc表达增加，促进前列腺癌的增殖与迁移18。
LncRNA脚手架作用模式涉及到lncRNA 同时结合多个效应分子，为其提供相互作用的平台。
lncRNA Hotair的5’端一方面与PRC2复合物（作用于H3和H27，使其甲基化）结合从而促进基因表达19，其3’端同时与另一复合物LSD1（作用于H3K4使其去甲基化）结合，拮抗基因表达激活20。
Hotair作为脚手架同时与PRC2复合物和LSD1复合物结合，同时通过多条机制调节基因的表达。
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