RNA không mã hóa

Tập hợp lớn và đa dạng các RNA không được dịch mã thành protein mà thay vào đó hướng dẫn, tạo khung và điều hòa các quá trình phân tử của tế bào.

Definition

RNA không mã hóa là các phân tử RNA chức năng không được dịch mã thành protein, từ các RNA nhỏ hướng dẫn sửa đổi hoặc bất hoạt đến các RNA không mã hóa dài điều hòa phiên mã và chromatin, hoạt động thông qua bắt cặp bazơ và tương tác protein.

Scope

Chủ đề này khảo sát các RNA hoạt động mà không mã hóa protein: các RNA không mã hóa duy trì chức năng tế bào như RNA nhân nhỏ và RNA hạt nhân nhỏ, các RNA điều hòa nhỏ bao gồm microRNA, và các RNA không mã hóa dài. Nó đề cập đến cách các phân tử này hoạt động — bằng cách bắt cặp bazơ, bằng cách đóng vai trò khung, và bằng cách hướng dẫn sửa đổi — và vai trò của chúng trong điều hòa và tổ chức bộ gen. Cơ chế bất hoạt dựa trên RNA được trình bày chi tiết trong một chủ đề đi kèm.

Core questions

• Các loại RNA không mã hóa tồn tại là gì và chúng làm gì?
• RNA nhân nhỏ và RNA hạt nhân nhỏ hỗ trợ quá trình xử lý và sửa đổi RNA như thế nào?
• MicroRNA và RNA không mã hóa dài điều hòa biểu hiện gen như thế nào?
• Tại sao phần lớn bộ gen được phiên mã thành RNA không mã hóa?

Key theories

MicroRNA điều hòa

Các RNA không mã hóa nhỏ như ví dụ ban đầu lin-4 điều hòa các gen mục tiêu bằng cách bắt cặp bazơ với các thông điệp của chúng, thiết lập một lớp kiểm soát gen rộng rãi bởi các RNA nhỏ.

RNA như chất hướng dẫn và khung

Nhiều RNA không mã hóa hoạt động bằng cách bắt cặp bazơ với các mục tiêu để hướng dẫn enzyme đến các vị trí cụ thể, hoặc bằng cách đóng vai trò khung cấu trúc lắp ráp các phức hợp protein, mang lại tính đặc hiệu trình tự cho bộ máy tế bào.

Mechanisms

Các RNA nhân nhỏ tạo thành lõi xúc tác và nhận diện của thể cắt nối, và các RNA hạt nhân nhỏ hướng dẫn sửa đổi hóa học của RNA ribosom bằng cách bắt cặp bazơ với các vị trí mục tiêu. MicroRNA, được xử lý từ tiền chất hình kẹp tóc, được nạp vào các phức hợp bất hoạt và bắt cặp với RNA thông tin để ức chế chúng. Các RNA không mã hóa dài hoạt động thông qua nhiều cơ chế khác nhau — tuyển dụng các yếu tố sửa đổi chromatin, cô lập protein hoặc microRNA, hoặc tổ chức các cấu trúc hạt nhân — thường sử dụng bắt cặp bazơ và các miền gấp để đạt được tính đặc hiệu và lắp ráp các phức hợp.

Clinical relevance

Sự biểu hiện thay đổi của microRNA và RNA không mã hóa dài có liên quan đến ung thư và các bệnh khác, và các RNA không mã hóa được nghiên cứu như các dấu ấn sinh học và mục tiêu điều trị; được đưa ra như ý nghĩa, không phải hướng dẫn lâm sàng.

History

Phát hiện năm 1993 về RNA nhỏ lin-4 đã tiết lộ sự điều hòa gen bởi RNA không mã hóa, và các nghiên cứu toàn bộ bộ gen sau đó đã phát hiện ra microRNA và RNA không mã hóa dài phong phú, làm thay đổi quan điểm về bộ gen từ một khuôn mẫu mã hóa protein thành một nguồn RNA chức năng phổ biến.

Key figures

• Victor Ambros
• Gary Ruvkun

Seminal works

• lee1993
• alberts2014

Frequently asked questions

RNA không mã hóa là gì?

Một RNA thực hiện một chức năng mà không được dịch mã thành protein, chẳng hạn như hướng dẫn sửa đổi RNA, điều hòa gen, hoặc tạo khung cho các phức hợp phân tử.

RNA không mã hóa có quan trọng không nếu chúng không tạo ra protein?

Có. Chúng bao gồm các thành phần thiết yếu của bộ máy cắt nối và dịch mã và nhiều yếu tố điều hòa biểu hiện gen, vì vậy chúng đóng vai trò trung tâm trong chức năng tế bào.