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.

环状RNA的生物学功能及其在胃肠肿瘤发生中的作用

环状RNA(circular RNA,circ RNA)是广泛存在于真核生物转录组的内源性非编码RNA.与线性RNA不同,circ RNA不易被酶解,具有更加稳定的结构.circ RNA具有微小RNA(micro RNA,mi RNA)海绵、RNA结合蛋白海绵、调节转录以及翻译蛋白质等多种生物学功能,能够在转录水平或转录后水平调节基因的表达.近期的研究发现,circ RNA在调控肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭过程中扮演着重要的角色.胃肠肿瘤是我国常见且死亡率高的恶性肿瘤,研究者在胃肠肿瘤中发现大量异常表达的circ RNA(如:hsa_circ_0014717、hsa_circ_0001017、hsa_circ_0061276、hsa_circ_0125965和hsa_circ_KLDHC10等).本文首先阐述circ RNA的形成机制和生物学功能;然后结合国内外胃肠肿瘤相关circ RNA的最新研究进展和本课题组相关研究成果,对circ RNA影响胃肠肿瘤发生的机制作一综述,并希望能以此为胃肠肿瘤的诊断和治疗提供新的理论依据.

长链非编码RNA的作用机制及其研究方法

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)通过多种机制发挥其生物学功能,这些机制包括基因印记、染色质重塑、细胞周期调控、剪接调控、mRNA降解和翻译调控等。lncRNA通过这些作用机制在不同水平进行基因表达调控。在研究lncRNA功能的过程中,研究方法的建立和应用起着非常重要的作用。目前用于lncRNA研究的主要方法有:微阵列、转录组测序、Northern印迹、实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应、荧光原位杂交、RNA干扰和RNA结合蛋白免疫沉淀等。文章着重介绍了3种前沿方法,即:在线快速预测RNA与蛋白质相互作用的catRAPID、RNA纯化的染色质分离(Chromatin isolation by RNA purification,ChIRP)以及非编码RNA沉默与定位分析技术(Combined knockdown and localization analysis of non-coding RNAs,c-KLAN)。

外泌体在肝癌中的应用研究进展

肝细胞肝癌(HCC)是最常见的原发性肝脏肿瘤,也是全球癌症相关死亡的主要原因[1]。尽管研究人员在预防、筛查、诊断和治疗技术方面取得了一些进展,但HCC的发病率和死亡率仍持续上升,HCC患者的5年生存率小于20%[2-3]。因此,HCC的早期诊断尤为重要。目前的筛查方法如超声和血清甲胎蛋白(AFP)由于较低的特异性及敏感性,效果较差[4]。因此,许多学者一直在努力寻找新的HCC标志物,以提高早期诊断率。外泌体一种是直径30~150 nm的细胞外囊泡,在发现开始时被认为是废蛋白组分。外泌体主要来源于胞内多囊泡体(MVBs),后者可与质膜融合,释放囊泡至细胞外空间或与溶酶体相互作用降解囊泡[5]。

lncRNA:肿瘤分子诊断中的一颗新星

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸、不具有蛋白质编码功能的转录本.许多研究已经证实,lncRNA在多种类型的肿瘤中存在异常表达,在肿瘤发生、发展中起着致癌或抑癌作用,是肿瘤发生的一类重要因素.分析lncRNA的方法有表达芯片技术、实时定量逆转录-聚合酶链反应技术、原位杂交技术和RNA深度测序技术等.目前已在组织、血液、尿液和唾液等检材中检测到肿瘤相关lncRNA.因此,lncRNA有望成为新型肿瘤标志物应用于肿瘤诊断和预后判定.

环状RNA的生物学功能及其在疾病发生中的作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)主要包括由外显子转录本构成的、经非线性反向剪接形成的内源性RNA分子和内含子来源的环状RNA分子等两类。研究发现,circRNA在人体细胞中广泛表达,在转录后水平具有调控基因表达的重要功能。有些circRNA具有天然微小RNA(microRNA,miRNA)海绵作用,可通过与miRNA结合而抑制其活性,从而调控miRNA靶标发挥作用。circRNA在动脉粥样硬化、神经系统紊乱、糖尿病和肿瘤等疾病发生过程中起着较为重要的作用,深入研究circRNA的结构和功能可使我们更好地了解疾病的发生机制,提高相关疾病的预防和诊断水平。文章就circRNA的形成、功能及其在疾病发生中的作用等做一综述。

环状RNA的生物学功能及其在肿瘤发生中的作用

近年来,随着RNA研究技术的进步,研究者们在多种生物中发现了数量众多的环状RNA,且发现它们具有重要的生物学功能。环状RNA来源于内含子或外显子,可以充当微小RNA海绵,还能与蛋白质相结合,从而参与基因表达调控并影响蛋白质的功能,此外,个别环状RNA甚至能编码蛋白质。更重要的是,环状RNA在肿瘤(如:胃癌、肝癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌和卵巢癌等)的发生和发展过程中起着重要的调控作用。因此,环状RNA有希望成为肿瘤诊断的标志物和治疗的新靶点。

Krüppel样因子5的生物学功能及其与肿瘤发生的关系

Krüppel样因子5(Krüppel-like factor 5,KLF5)是一类进化保守的锌指型转录因子,它能调控下游众多靶基因的表达。KLF5参与细胞增殖、分化和凋亡等细胞生物学过程。翻译后修饰对KLF5的稳定性和发挥作用产生影响,而KLF5与非编码RNA之间也存在相互作用。越来越多的研究表明,KLF5异常表达于人类多种肿瘤(包括结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌等)。KLF5不仅参与肿瘤的发生,而且与患者预后相关。有趣的是,KLF5在一部分肿瘤中的功能表现为环境依赖性,而且翻译后修饰和性激素水平影响其功能的发挥。鉴于KLF5在肿瘤中的重要作用,它被认为是一个潜在的肿瘤诊断标志物和肿瘤治疗新靶点。

长链非编码RNA UCA1在胃癌多药耐药中的作用研究

目的:研究胃癌耐药细胞及其亲本细胞中长链非编码RNA UCA1的表达差异,探讨UCA1在胃癌多药耐药中的作用。方法:通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测胃癌耐药细胞SGC7901/ADR、SGC7901/VCR及其亲本细胞SGC7901中UCA1的表达差异;通过si RNA转染降低SGC7901/ADR中UCA1表达,MTT法检测细胞半数抑制浓度(IC50)的变化,流式细胞仪检测细胞凋亡变化。结果:QRT-PCR结果显示,UCA1在SGC7901/ADR和SGC7901/VCR胃癌耐药细胞表达显著高于SGC7901胃癌亲本细胞;MTT实验表明,干扰UCA1的SGC7901/ADR相对于阴性对照(NC)组的IC50显著降低;凋亡检测结果显示,在相同剂量化疗药物作用下,干扰UCA1后SGC7901/ADR凋亡率显著高于NC组;Western blot证实,干扰UCA1表达可显著降低BCL-2蛋白表达。结论:长链非编码RNA UCA1在胃癌耐药细胞表达显著升高,干扰UCA1表达可明显逆转胃癌耐药,UCA1可作为治疗胃癌耐药的重要分子靶标。

环状RNA与人类疾病

环状RNA(circular RNAs,circRNAs)是一类广泛存在于各种生物细胞中具有调控基因表达功能的非编码RNA,具有结构稳定和组织特异性表达等特征.有些circRNA分子富含微小RNA结合位点,可通过充当竞争性内源RNA的角色来发挥作用,如CDR1as对miR-7的海绵作用与肺癌、乳腺癌、胶质瘤及肌萎缩性脊髓侧索硬化等疾病发生相关.c ANRIL可通过影响多梳家族参与动脉粥样硬化的发生.大量circRNA的发现及其结构和功能的阐明不仅可以使我们更加深入地了解疾病的发生机制,而且为相关疾病的预防、诊断和治疗提供了新的方向.

竞争性内源RNA：一种全新的基因表达调控模式

竞争性内源RNA(ceRNA)假说是一种全新的基因表达调控模式:mRNA、假基因转录物和长链非编码RNA等转录物通过microRNA应答元件竞争结合相同的microRNA来调控各自的表达水平,从而影响细胞的功能.迄今为止,多家实验室已从生物信息学、细胞生物学和动物实验等层面验证了该假说.本文追溯了ceRNA假说提出的历程,讨论了ceRNA调控网络的影响因素,并提出了一些有待进一步完善的内容.ceRNA假说大大拓展了人类基因组中功能遗传信息的范畴,也为解析一些人类疾病发生的机制提供了新线索.

非编码RNA在肿瘤细胞糖代谢中的调控作用

非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA)是一类不具有蛋白质编码潜能的RNA,可分为管家nc RNA和调控性nc RNA。微RNA(micro RNA,mi RNA)是研究得比较清楚的一类调控性nc RNA,不仅可调控细胞分化、增殖和凋亡,还可通过调节糖酵解途径中的限速酶[如己糖激酶(hexokinase,HK)、磷酸果糖激酶(phosphofructokinase,PFK)和丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)]来调控肿瘤细胞的糖代谢。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)是另一类近年来引起重视的调控性nc RNA,它们可通过调节癌基因c-Myc、葡糖转运蛋白(glucose transporter,GLUT)、HK和缺氧诱导因子等来调控肿瘤细胞的糖代谢。深入了解mi RNA和lnc RNA等调控性nc RNA调控肿瘤细胞糖代谢的机制不仅可以使我们更加深入地了解肿瘤的发生机制,而且可能为肿瘤的预防、诊断和治疗提供新方向。

核仁小RNA在肿瘤发生中的作用

核仁小RNA(small nucleolar RNA,snoRNA)是一类真核细胞核仁中的60～300个核苷酸长度的非编码RNA,主要参与rRNA和其它小RNA转录后的成熟加工过程.它们与肿瘤的关系曾一度被人们所忽视,然而,近年来有关snoRNA新功能的研究证明,它们与肿瘤的发生、发展密切相关.snoRNA以多种方式参与肿瘤的发生:一些snoRNA(如:U50、SNORD12、SNORD12b、SNORD12c、SNORD44和h5sn2等)具有抑癌活性,而另一些snoRNA(如:SNORD33、SNORD66、SNORD76、SNORD112、SNORD113、SNORD114、SNORA42、U70C和ACA59B等)具有促癌活性.另外,编码snoRNA基因的异常也被发现与肿瘤的发生有关.因此,开展snoRNA与肿瘤关系的研究将有可能为肿瘤诊治提供新线索.

环状RNA及其在胃癌中作用的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是具有闭环结构的RNA。circRNA由于具有分布广泛、序列保守、性能稳定和表达的时空特异性等特征,很有可能成为新型的诊治疾病、判断预后的生物标志物和靶点,并具有研发药物的潜在价值。胃癌居全球癌症发病率第5位。我国是胃癌的高发地区,每年胃癌新发病例占全球的近半数。在胃癌早期筛查方面,我们目前尚无简单、高效的手段。该综述就circRNA领域研究的新成果及其在胃肿瘤的作用进行探讨。

肿瘤发生过程中miRNA与lncRNA的相互作用

非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是生物体内普遍存在,且对生命活动具有重要调控作用的生物分子.以微RNA(microRNA,miRNA)和长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)为代表的ncRNA分子在肿瘤发生和发展过程中都有重要的作用.越来越多研究发现,miRNA和lncRNA之间的关系是非常密切的,某些lncRNA(如H19和BIC)可以作为miRNA的前体,通过加工成miRNA而发挥作用.有些miRNA通过作用于lncRNA影响肿瘤的发生(如:miR-129与MEG3,let-7与H19);同样地,有些lncRNA通过作用于miRNA影响肿瘤的发生(如:HULC与miR-372,PTCSC3与miR-574-5p,ciRS-7与miR-7,Sry与miR-138).miRNA与lncRNA之间既可以直接相互作用,也可以通过其它分子(特别是蛋白质或蛋白质复合物)间接地影响着肿瘤的发生和发展.揭示miRNA和lncRNA相互作用在肿瘤发生中的作用可以为肿瘤的诊断和治疗提供新思路.

长链非编码RNA在胃癌发生中的作用及其应用

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA,参与肿瘤的发生和发展过程。我国新诊断胃癌患者数和胃癌死亡数均位居各国之首。本文就lncRNA在胃癌发生、发展过程中的作用及其应用价值作一综述。H19、胃癌高表达转录本1(gastric carcinoma high expressed transcript 1,GHET1)和结直肠癌相关转录本1(colon cancer associated transcript 1,CCAT1)等lncRNA可与c-Myc相互作用促进胃癌发生;而母系印记基因3(maternally expressed gene 3,MEG3)则可抑制胃癌形成。FOXF1毗连非编码发育调控RNA(FOXF1 adjacent non-coding developmental regulatory RNA,FENDRR)、肺腺癌相关转录本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1)和HOX反义基因间RNA(HOX antisense intergenic RNA,HOTAIR)等lncRNA与胃癌转移有关。MEG3、胃癌相关转录本1(gastric cancer associated transcript 1,GACAT1)、胃癌相关转录本2(GACAT2)、胃癌相关转录本3(GACAT3)、H19和基因间长链非编码RNA152(long intergenic non-protein-coding RNA 152,LINC00152)等有希望成为新型胃癌诊断标志物;而H19、MEG3和MALAT1有可能成为胃癌治疗的新靶点。

胃肠道肿瘤相关长链非编码RNA研究进展

长链非编码RNA（long non-coding RNAs，1neRNAs）是一类不参与编码蛋白质，长度超过200个核苷酸的转录产物，具有多种生物学功能。研究发现1neRNAs在胃肠道肿瘤的发生、发展过程中发挥着较为重要的作用，影响肿瘤细胞的增生、血管形成、转移和耐药等。本文在总结胃肠道肿瘤相关1ncRNAs的基础上，重点阐述其与胃肠道肿瘤发生、诊断和治疗的关系。

肝纤维化模型小鼠肝组织环状RNA表达谱分析

目的:研究肝纤维化模型小鼠肝组织中环状RNA(circRNA)表达谱变化。方法:制备经典的CCl4小鼠肝纤维化模型,设立正常对照组,采用高通量circRNA芯片技术比较2组小鼠肝组织circRNA表达谱变化,根据表达差异倍数较高和样本间一致性较好的原则筛选出目标circRNA,RT-qPCR验证其在肝组织中的表达,借助生物信息学软件预测可能受其调控的微小RNA(miRNA)。结果:HE染色和Masson染色显示,模型组小鼠肝组织炎症和纤维化明显,模型复制成功。与正常组和模型组肝组织差异表达的circRNA共有69个(表达差异2倍以上,P<0.05),其中模型组上调4倍以上的有1个,下调4倍以上的有5个,RT-qPCR实验证实5个circRNA变化趋势与芯片结果一致,其中4个差异有统计学意义(P<0.05),生物信息学分析结合文献检索显示,mmu_circ_42398、mmu_circ_42397可能通过结合miR-338-3p,而mmu_circ_34116可能通过结合miR-141-5p,参与肝纤维化发病机制。结论:circRNA与肝纤维化发生发展过程存在一定关联,circRNA可能参与了肝纤维化的发病机制。

环状RNA:胃癌诊治的新星

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类闭合环状结构的RNA分子,广泛分布于各种组织中,它比线性RNA更稳定。circRNA分为外显子circRNA、外显子-内含子circRNA和内含子circRNA等3类。circRNA的主要功能为充当微RNA海绵、与RNA结合蛋白结合、翻译成蛋白质和调节转录等。近年来,大量研究表明,circRNA的异常表达在胃癌发生发展过程中起着至关重要的作用。circPTPN22、hsa_circ_0001772、circCYFIP2、hsa_circ_0017639和circPIP5K1A等的上调以及hsa_circ_002059、hsa_circ_0000190和circMTO1等的下调与胃癌的增殖和转移密切相关;而hsa_circ_0001313等影响胃癌细胞的顺铂耐药性。组织、血浆及外泌体中circPTPN22、hsa_circ_102958、hsa_circ_0141633、hsa_circ_0065149和hsa_circ_0026344等是胃癌新型诊断标志物;而hsa_circ_0005529、circ-RanGAP1、circPIP5K1A和circMAT2B等有希望成为胃癌治疗的新靶点。这些胃癌相关circRNA的研究成果有助于认识胃癌发生机制,并为胃癌的诊治提供基础。

长链非编码RNA在肿瘤细胞糖代谢中的调控作用

糖代谢是哺乳动物基本生化过程之一,糖代谢紊乱与许多人类疾病密切相关。研究发现长链非编码RNA(LncRNA)通过糖酵解酶系、葡萄糖转运体及糖代谢相关信号通路,对肿瘤细胞糖代谢进行重要调控。本文就LncRNA在肿瘤细胞糖代谢中的作用及信号通路作一综述。