Chapter 11: Additional Roles of RNA

Back to chapter

11.12:

lncRNA - Uzun Kodlamayan RNA'lar

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

lncRNA – Long Non-coding RNAs

Previous Video
11.11: CRISPR and crRNAs

Next Video
11.13: Ribozymes

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Uzun ve kodlamayan RNA’lar gen ekspresyonunu ve diğer hücresel süreçleri regüle edebilir. lncRNA’lar yaygındır ve bitkilerde, hayvanlarda, bakterilerde ve virüslerde bulunur. Bununla birlikte, farklı türler arasında dizi korunmuşluğu düşüktür.lncRNA’lar, proteinlere transle edilmeyen, 200 nükleotidden uzun RNA transkriptleridir. Ancak çoğu, bir öncü mRNA ile aynı şekilde, splicing ile ve bir 5 5’başlık ve bir 3’poli-A kuyruğu eklenerek işlenir. Protein senteziyle karşılaştırıldığında, RNA sentezi daha az enerji harcar ve daha hızlı gerçekleşir.RNA çekirdekte üretildiğinde hemen gen regülasyonu için kullanılabilir ve sitoplazmadan aktarılması gereken proteinlerden daha hızlı yanıt verebilir. lncRNA’lar, birkaç farklı mekanizma aracılığıyla işlevlerini yerine getirirler. lncRNA, DNA’nın yakınında bulunduğunda, çoklu kök halka yapıları oluşturarak proteinler için bir iskele görevi görebilir;bu iskeleye, kromatin değiştirici proteinler veya transkripsiyon aktivatörleri ve baskılayıcıları gibi proteinler bağlanabilir ve işlevlerini yerine getirebilir.MikroRNA gibi, lncRNA da bir kılavuz RNA görevi görebilir. Bir kısmı çeşitli protein komplekslerine bağlanır, başka bir kısmı da hedef DNA bölgesi ile seçici olarak baz çifti oluşturarak protein komplekslerinin lokalizasyonuna yardım eder. lncRNA, bazı molekülleri hedef konumlarından uzakta tutan, alternatif bağlanma yerleri olarak işlev görebilir.Örneğin, lncRNA’lar mikroRNA’ya bağlanır ve hedef mRNA’ları ile etkileşimlerini engeller. lncRNA, mRNA’daki tamamlayıcı bir bölge ile baz çifti oluşturabilir. Bu baz eşleşmesi, belirli splice yerlerini gizleyerek pre-mRNA splicing’i inhibe edebilir veya olgun mRNA’nın translasyonunu bloke edebilir.Bazı lncRNA’larda eksonlar da bulunur ve işlevi bilinmeyen küçük peptidler üretir. lncRNA’lar, kromatin modifikasyonları ve epigenetik regülasyon gibi ek hücresel süreçlerin yanı sıra kanser ve nörolojik hastalıklar gibi çeşitli hastalıklarda önemli bir aktör olarak ortaya çıkmaktadır.

11.12:

lncRNA - Uzun Kodlamayan RNA'lar

İnsanlarda, genomun %80'inden fazlası kopyalanır. Bununla birlikte, genomun sadece %2'si proteinleri kodlar. Kalan kısım, diğer tiplerin yanı sıra ribozomal RNA'lar, transfer RNA'ları, telomeraz RNA'ları ve düzenleyici RNA'ları içeren kodlamayan RNa'lar üretir. Düzenleyici kodlamayan RNA'ların çok sayıda uzunluğuna bağlı olarak iki gruba ayrılmıştır – küçük kodlamayan RNA'lar, mikroRNA gibi, daha az olan 200 nükleotid uzunluğu, ve uzun kodlamayan RNA (lncRNA) daha fazla olan 200 nükleotid uzunluğu. Lncrna'lar kromatin modifikasyonunda, gen ekspresyonunun düzenlenmesinde, hücre farklılaşmasında ve immün yanıtta hayati bir rol oynar. Kodlayıcı olmayan RNA olarak adlandırılsa da, bazı lncRNA'lar kısa peptitler üretebilir. LncRNA'lar birçok dokuda bulunur, ancak özellikle beyinde ve merkezi sinir sisteminin diğer kısımlarında bol miktarda bulunur.

lncRNA genomik konumlarına göre sınıflandırılabilir. Bazı lncRNA'lar iki gen arasındaki bölgelerden sentezlenir ve büyük intergenik kodlamayan RNA'lar (lincRNA'lar) olarak bilinir. LncRNA'lar ayrıca genler içindeki bölgelerden üretilir ve sense DNA ipliğinden sentezlenen sense lncRNA'yı ve anti-sense DNA ipliğinden üretilen antisens lncRNA'yı içerir. İntronik lncRNA'lar, bir gende bulunan intronlardan üretilen başka bir lncRNA sınıfıdır.

lncRNA'lar ayrıca işlevlerine göre sınıflandırılabilir. Kılavuz lncRNA, kromatin modifikasyonu ve transkripsiyonel düzenleme gibi farklı işlevleri yerine getirmek için spesifik protein komplekslerini hedef genlerine yönlendirir. Kılavuz lncRNA'nın iyi çalışılmış bir örneği, transkripsiyonel bir baskılayıcı kompleks olan Polycomb baskılayıcı kompleks 2'yi HOXD lokusuna yönlendiren hox transkript antisens intergenik RNA'dır (HOTAIR) . Bazı lncRNA'lar, telomeraz kompleksinin bağlanması için bir iskele görevi gören telomeraz RNA bileşeninde (TERC) görüldüğü gibi spesifik protein bağlanması için bir iskele görevi görür. lncRNA ayrıca moleküler bir sünger veya yem olarak hareket edebilir ve proteinler ve mikroRNA gibi düzenleyici molekülleri hedef genlerinden ayırabilir. Örneğin, lncRNA PANDA, p53 aracılı apoptozu önlemek için nükleer transkripsiyon faktörü Y alt birimi alfa'yı hedefleyen genlerden ayırır.

lncRNA'lar kanser gelişiminde önemli bir rol oynar ve tümör baskılayıcılar veya promotörler olarak işlev görebilir. Birkaç lncRN'nın anormal ekspresyonu tümöre özgü bir şekilde gözlenmiştir. Örneğin, & # 160; MALAT1 ve XIST lncRNA'lar beyin kanseri ile ilişkiliyken, hottip ve HOTAIR lncRNA'lar akciğer kanseri ile ilişkilidir. Bu kanserle ilişkili lncRNA'lar, kanser tedavisi için yeni terapötik hedeflerin yanı sıra tanısal bir biyobelirteç olarak da kullanılabilir.

,

Suggested Reading

Kung, Johnny TY, David Colognori, and Jeannie T. Lee. "Long noncoding RNAs: past, present, and future." Genetics 193, no. 3 (2013): 651-669.
Rinn, John L., and Howard Y. Chang. "Genome regulation by long noncoding RNAs." Annual Review of Biochemistry 81 (2012): 145-166.
Balas, Maggie M., and Aaron M. Johnson. "Exploring the mechanisms behind long noncoding RNAs and cancer." Non-coding RNA Research 3, no. 3 (2018): 108-117.
Ma, Lina, Vladimir B. Bajic, and Zhang Zhang. "On the classification of long non-coding RNAs." RNA Biology 10, no. 6 (2013): 924-933.
Marchese, Francesco P., Ivan Raimondi, and Maite Huarte. "The multidimensional mechanisms of long noncoding RNA function." Genome Biology 18, no. 1 (2017): 206.