tRNA衍生片段和tRNA半分子的生物学功能及其在疾病发生中的作用

tRNA衍生片段(tRNA-derived RNA fragment,t RF)和tRNA半分子(tRNA halves,ti RNA)由成熟tRNA或其前体tRNA在不同位点特异性剪切产生,它们是一类广泛存在于原核生物和真核生物转录组中的非编码小RNA分子.t RF主要有tRF-5、tRF-3和tRF-1等3亚类,分别来自成熟tRNA的D环至反密码环茎区间切割至5′端、T环开始至3′端和前体tRNA的3′端尾部,其长度为14~30个核苷酸(nucleotide,nt).ti RNA主要有5′ti RNA和3′ti RNA等2亚类,是在成熟tRNA反密码子环处切割分别产生,其长度为29~50 nt.t RF和ti RNA具有多种生物学功能,既可以在应激反应中作为信号分子,又可以作为基因表达的调节者.它们与人类多种疾病(如肿瘤、神经退行性疾病、代谢性疾病和传染病等)的发生密切相关,有希望成为疾病诊断的新型标志物.本文就t RF和ti RNA的分类、生物学功能以及与人类疾病的关系作一综述.

血管生成素与tRNA片段化

t RNA主要功能是转运氨基酸参与蛋白质合成,在蛋白质生物合成过程中起着关键性的作用.近年来发现,t RNA是细胞内小RNA分子的重要来源,具有其它重要的生物学功能.来源于成熟t RNA分子的t RNA片段根据切割位置及生成机制的不同,主要分为两类:一类是t RNA半分子(t RNA halves);另一类是较小的t RNA片段,称为t RFs(t RNA fragments).在哺乳动物细胞中,t RNA半分子由血管生成素在t RNA分子反密码环处切割生成.本文主要针对t RNA半分子的加工机制、功能及在临床上的潜在应用进行综述.

硒的分子生物学

硒蛋白是硒以氨基酸——硒半胱氨酸的形式存在的蛋白质。硒半胱氨酸有自己独特的ｔＲ－ＮＡ和ＵＧＡ密码子。硒半胱氨酸的合成发生在它的ｔＲＮＡ上。ＵＧＡ作为硒半胱氨酸的密码子在自然界是通用的。ｔＲＮＡ的转录由ＲＮＡ聚合酶Ⅲ催化，还有特异的外部启动子、ＴＡＴＡｂｏｘ和近端序列元件。硒半胱氨酸参入到蛋白质中需要硒半胱氨酸插入顺序元件（ＳＥＣＩＳ）和特殊的延长因子。

tRF和tiRNA在疾病中的研究进展

对下一代测序数据的深入分析,揭示了许多具有不同功能的小分子非编码RNA。近年来,来源于tRNA衍生的小分子RNA(transfer-RNA derived small RNAs,tsRNAs)引起了广泛关注。tsRNAs主要有2种类型,即tRNA半分子(tRNA-derived stress-induced RNA,tiRNA)和t RNA衍生片段(tRNA-derived fragment,tRF)。它们根据在前体或成熟tRNA转录物的切割位置不同而产生。这些tRF和tiRNA的核苷酸组成、生物发生和功能具有异质性。新的研究表明,tRF和tiRNA不仅是tRNA降解的碎片,而且在许多特定的生理和病理过程中起调节作用。本文综述tRF和tiRNA的类型,提出tRF和tiRNA的生物学功能和作用机制的新概念,重点介绍tRF和tiRNA在人类疾病中的潜在应用,并提出目前存在的问题和未来的研究方向。

Poly(A)加尾-RNase H消化-RT-PCR法分析应激诱导生成5'端tRNA半分子

目的建立一种简便、快速检测应激诱导细胞生成的5'端转移RNA(tRNA)半分子的方法。方法提取应激诱导细胞RNA,用poly(A)加尾酶在RNA分子3'端加尾后,加入与待测tRNA的3'端部分序列互补的简并DNA探针杂交,经RNase H消化与DNA探针互补的tRNA序列,再由oligo(d T)n锚定引物进行逆转录获得互补DNA(c DNA),以5'端tRNA半分子和锚定引物的序列为PCR反应的上下游引物,PCR扩增检测5'端tRNA半分子。结果经poly(A)加尾-RNase H消化-RT-PCR-电泳等步骤,可以实现对5'端tRNA半分子的检测分析。结论 poly(A)加尾-RNase H消化-RT-PCR法的建立实现了5'端tRNA半分子的简便、快速检测分析,为tRNA半分子生物学功能研究和检测分析提供了工具。

tsRNAs与肿瘤关系的研究进展

转运RNA(transfer RNA,tRNA)衍生的小RNAs(transfer RNA-derived small RNAs,tsRNAs)是来源于成熟tRNA或tRNA前体的一类新兴的非编码单链RNAs,主要包括tRNA衍生片段(tRNA-derived RNA fragments,tRFs)和tRNA半分子(tRNA halves,tiRNAs)两类。tsRNAs在多种肿瘤中存在差异性表达,并且影响肿瘤的增殖、侵袭或转移过程,尽管其背后的机制尚未完全阐明,但有成为肿瘤新的生物标志物及治疗靶点的潜力。本文对tsRNAs与常见肿瘤的关系进行综述,以期为肿瘤的诊断、治疗及预防提供新思路。

tRNA衍生的小RNA在呼吸系统疾病中的应用研究

呼吸系统疾病不仅是影响公共健康的重大问题,也是老年人群主要死亡原因之一[1]。肺癌是最常见的呼吸系统疾病之一,不同类型肿瘤中病死率最高[2⁃3],其他如哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺结核、肺炎等呼吸系统疾病不仅患病率高,亦给家庭和社会带来巨大经济负担[4⁃6],因此,研究呼吸系统疾病的发病机制、寻找特异性诊断标志物及新的治疗靶点具有重要意义。