11.12: lncRNA - длинные некодирующие РНК (Рибозим-лигаза класса I)
У человека транскрибируется более 80% генома. Однако только около 2% генома кодирует белки. Оставшаяся часть производит некодирующие РНК, которые включают среди других типов рибосомные РНК, транспортные РНК, теломеразные РНК и регуляторные РНК. Большое количество регуляторных некодирующих РНК было разделено на две группы в зависимости от их длины – малые некодирующие РНК, такие как микроРНК, длина которых составляет менее 200 нуклеотидов, и длинные некодирующие РНК (днкРНК), длина которых превышает 200 нуклеотидов. днкРНК играют жизненно важную роль в модификации хроматина, регуляции экспрессии генов, дифференцировке клеток и иммунном ответе. Несмотря на название некодирующие РНК, некоторые днкРНК могут продуцировать короткие пептиды. днкРНК присутствуют во многих тканях, но особенно обильны в головном мозге и других частях центральной нервной системы.
днкРНК можно классифицировать по их геномному расположению. Некоторые днкРНК синтезируются из областей между двумя генами и известны как большие межгенные некодирующие РНК (lincРНК). днкРНК также продуцируются из областей внутри генов и включают смысловую днкРНК, синтезируемую из смысловой цепи ДНК, и антисмысловую днкРНК, полученную из антисмысловой цепи ДНК. Интронные днкРНК - это еще один класс днкРНК, которые производятся из интронов, присутствующих в гене.
днкРНК также можно классифицировать по их функции. Направляющая днкРНК направляет специфические белковые комплексы к их генам-мишеням для выполнения различных функций, таких как модификация хроматина и регуляция транскрипции. Хорошо изученным примером направляющей днкРНК является межгенная антисмысловая РНК транскрипта Hox (HOTAIR) которая направляет Репрессивный комплекс Polycomb 2, комплекс репрессоров транскрипции, к локусу HOXD. Некоторые днкРНК действуют как каркас для специфического связывания белков, что наблюдается в РНК-компоненте теломеразы (TERC), который действует как каркас для связывания комплекса теломеразы. днкРНК также могут действовать как молекулярная губка или приманка и изолировать регуляторные молекулы, такие как белки и микроРНК, от их генов-мишеней. Например, днкРНК PANDA изолирует альфа-субъединицу ядерного транскрипционного фактора Y от его генов-мишеней, чтобы предотвратить апоптоз, опосредованный р53.
днкРНК играют важную роль в развитии рака и могут действовать как опухолевые супрессоры или промоутеры. Аномальная экспрессия нескольких днкРНК наблюдалась в зависимости от опухоли. Например, днкРНК MALAT1 и XIST связаны с раком мозга, тогда как днкРНК HOTTIP и HOTAIR связаны с раком легких. Эти ассоциированные с раком днкРНК могут использоваться в качестве диагностических биомаркеров, а также в качестве новых терапевтических мишеней для лечения рака.
