11.12: lncRNA - 长非编码RNA

在人类中，超过 80% 的基因组被转录。 然而，只有大约 2% 的基因组编码蛋白。 其余部分产生非编码RNA，包括核糖体RNA、转移RNA、端粒酶RNA和调节RNA等。 大量的调节性非编码 RNA 根据其长度分为两类：小非编码 RNA，例如长度小于 200 个核苷酸的 microRNA，以及长非编码 RNA (lncRNA)。 长度超过200个核苷酸。 LncRNA 在染色质修饰、基因表达调节、细胞分化和免疫反应中发挥着至关重要的作用。 虽然被称为非编码RNA，但一些lncRNA可以产生短肽。 LncRNA 存在于许多组织中，但在大脑和中枢神经系统的其他部分尤其丰富。

LncRNA 可以根据其基因组位置进行分类。 一些 lncRNA 由两个基因之间的区域合成，被称为大基因间非编码 RNA (lincRNA)。 LncRNA 也由基因内的区域产生，包括由有义 DNA 链合成的有义 lncRNA 和由反义 DNA 链产生的反义 lncRNA。 内含子 lncRNA 是另一类 lncRNA，由基因中存在的内含子产生。

LncRNA 也可以根据其功能进行分类。 引导lncRNA将特定的蛋白复合物引导至其靶基因以执行不同的功能，例如染色质修饰和转录调节。 引导 lncRNA 的一个经过充分研究的例子是 Hox 转录反义基因间 RNA (HOTAIR)，它将转录抑制复合物 Polycomb Repressive Complex 2 引导至 HOXD 位点。 一些 lncRNA 充当特定蛋白结合的支架，如端粒酶 RNA 成分 (TERC) 中所见，TERC 充当端粒酶复合物结合的支架。 LncRNA 还可以充当分子海绵或诱饵，将蛋白和 microRNA 等调节分子与其靶基因隔离。 例如，lncRNA PANDA 将核转录因子 Y 亚基 α 与其靶基因隔离，以防止 p53 介导的细胞凋亡。

lncRNA在癌症发展中发挥着重要作用，可以充当肿瘤抑制因子或促进因子。 已经以肿瘤特异性方式观察到几种lncRNA的异常表达。 例如，MALAT1 和 XIST lncRNA 与脑癌相关，而 HOTTIP 和 HOTAIR lncRNA 与肺癌相关。 这些与癌症相关的 lncRNA 可用作诊断生物标志物以及癌症治疗的新治疗靶点。

长非编码 RNA或lncRNA，可以调节基因表达 和其它细胞过程。它们广泛存在，并且 在植物，动物中发现，细菌和病毒。但是，它们显示低 序列保守 在不同物种之间。lncRNA是RNA 转录本更长 超过200个核苷酸 没有翻译成蛋白质。但是，大多数已处理 与前体mRNA相同 通过拼接和 增加了5个上装帽 和3个质数为A的poly-A尾巴。与蛋白质合成相比，RNA合成消耗更少的能量 并且发生得更快。随着RNA的产生 在细胞核中 可以立即 用于基因调控 并可以提供 更快的反应 比蛋白质需要 从细胞质中导入。lncRNA可以执行 它们的功能 通过几个 不同的机制。在附近时 DNA，lncRNA罐 充当蛋白质的支架 通过形成多个茎环 蛋白质的结构 可以绑定和携带 发挥其功能，例如 染色质修饰蛋白 或转录 激活剂和阻遏物。像microRNA，lncRNA 可以作为指导RNA 它的一部分绑定到的地方 各种蛋白质复合物 而另一部分可以 选择性碱基对 具有目标DNA区域和 从而有助于本地化 蛋白质复合物。lncRNA可以替代 结合位点或海绵，隔离一些分子 远离目标位置。例如，lncRNA结合 microRNA并防止 它们与 它们的目标mRNA。lncRNA可以与一个碱基配对 mRNA中的互补区。这个碱基配对可以 抑制前mRNA剪接 通过隐藏特定 剪接位点 或可以阻止 成熟mRNA的翻译。一些lncRNA也带有 外显子并产生小肽 功能未知。lncRNA不断涌现 作为重要的球员 在其它细胞过程中 例如染色质修饰 和表观遗传的 法规也是如此 作为几种疾病 如癌症 和神经系统疾病。