非编码RNA

一类庞大而多样的RNA，它们不被翻译成蛋白质，而是引导、支架和调节细胞的分子过程。

Definition

非编码RNA是具有功能但不被翻译成蛋白质的RNA分子，范围从小RNA（引导修饰或沉默）到长非编码RNA（调节转录和染色质），它们通过碱基配对和蛋白质相互作用发挥作用。

Scope

本主题探讨不编码蛋白质的RNA的功能：包括管家非编码RNA，如小核RNA和小核仁RNA；小调节RNA，包括微RNA；以及长非编码RNA。它阐述了这些分子如何通过碱基配对、作为支架以及引导修饰来发挥作用，以及它们在调节和基因组组织中的作用。基于RNA的沉默机制在相关主题中详细介绍。

Core questions

• 非编码RNA有哪些类别，它们的作用是什么？
• 小核RNA和小核仁RNA如何支持RNA加工和修饰？
• 微RNA和长非编码RNA如何调节基因表达？
• 为什么基因组中有如此多的部分被转录为非编码RNA？

Key theories

调节性微RNA

小非编码RNA，例如最初发现的lin-4，通过与靶基因的信使RNA碱基配对来调节它们，从而建立了小RNA广泛的基因调控层级。

RNA作为引导和支架

许多非编码RNA通过与靶标碱基配对来引导酶到特定位点，或作为结构支架组装蛋白质复合体，从而赋予细胞机制序列特异性。

Mechanisms

小核RNA构成剪接体的催化和识别核心，小核仁RNA通过与靶位点碱基配对来引导核糖体RNA的化学修饰。微RNA由发夹前体加工而来，被加载到沉默复合体中，并与信使RNA配对以抑制其表达。长非编码RNA通过多种机制发挥作用——招募染色质修饰因子、隔离蛋白质或微RNA，或组织核结构——通常利用碱基配对和折叠结构域来实现特异性并组装复合体。

Clinical relevance

微RNA和长非编码RNA的表达改变与癌症及其他疾病相关，非编码RNA被研究作为生物标志物和治疗靶点；此处仅作为意义阐述，不作为临床指导。

History

1993年lin-4小RNA的发现揭示了非编码RNA对基因的调控作用，随后的全基因组研究揭示了大量的微RNA和长非编码RNA，将基因组的观点从一个蛋白质编码模板转变为一个普遍存在功能性RNA的来源。

Key figures

• Victor Ambros
• Gary Ruvkun

Seminal works

• lee1993
• alberts2014

Frequently asked questions

什么是非编码RNA？

一种不被翻译成蛋白质但能发挥功能的RNA，例如引导RNA修饰、调节基因或作为分子复合体的支架。

非编码RNA不产生蛋白质，它们重要吗？

是的。它们包括剪接和翻译机制的重要组成部分，以及许多基因表达的调节因子，因此它们对细胞功能至关重要。