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RNA研究ceRNA的证据与争议

ceRNA的证据与争议

RNA研究ceRNA的证据与争议

导语

RNA研究ceRNA的证据与争议

2011年著名癌症遗传学家Pier Paolo Pandolfi教授率先提出了竞争性内源RNA(ceRNA)假说。该假说指出,共享miRNA结合位点的转录本会竞争结合相同的miRNA,由此调控彼此的表达水平。近年来,越来越多的研究为ceRNA假说提供了有力支持。但也有一些研究对一理论提出了质疑。

MicroRNA(miRNA)是长约22nt的非编码RNA,这些小RNA在天然细胞中大量存在,它们能与靶基因的mRNA配对,在转录后水平上调控目标基因的表达。大量研究表明,microRNA控制着胚胎发育、细胞分化、器官生成等重要的生物学过程,对于正常发育、细胞生长和生物行为非常关键。

RNA研究ceRNA的证据与争议

2011年著名癌症遗传学家Pier Paolo Pandolfi教授率先提出了竞争性内源RNA(ceRNA)假说。该假说指出,共享miRNA结合位点的转录本会竞争结合相同的miRNA,由此调控彼此的表达水平。这些转录本起到了内源性miRNA海绵的作用。

ceRNA假说提出之后引起了科学界的巨大轰动,被认为是长编码RNA、假基因转录本和环状RNA的共同作用机制。近年来,越来越多的研究为ceRNA假说提供了有力支持。但也有一些研究对一理论提出了质疑。澳大利亚Garvan医学研究所的研究人员近日在Nature Reviews Genetics杂志上发表文章,仔细衡量了支持和质疑ceRNA理论的各项证据,评估了miRNA海绵作用的影响。

RNA研究ceRNA的证据与争议

真核细胞的环状RNA来自于mRNA前体(pre-mRNA)的反向剪接。虽然环状RNA通常表达水平较低,但它们的表达存在细胞和组织特异性。这说明环状RNA具有重要的生物学意义。2013年Nature杂志发表的两项研究显示,环状RNA可以起到microRNA海绵的作用,可以结合并抑制microRNA的活性,进而调控microRNA的靶标发挥作用。

假基因(Pseudogenes)一直被视为基因组的“垃圾”。贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)的研究人员发现,假基因BRAF起到了ceRNA的作用,会诱导一种侵袭性的淋巴瘤样疾病。这一研究表明假基因有可能在各种疾病中发挥了重要的作用。

长非编码RNA(lncRNA)是两百个核苷酸以上的转录本,在癌症等多种疾病中起到了重要的调控作用。陈杰教授和佟伟民教授领导中国医学科学院北京协和医学院的研究人员对胰腺导管腺癌(PDAC)进行了深入研究。他们在Oncogene杂志上发表文章指出,lncRNA MIR31HG可以充当内源性“海绵”,通过竞争miR-193b来调控其作用靶标。

不过,2014年Molecular Cell杂志发表的两项研究对ceRNA假说提出了质疑。研究人员在转录组中分析miRNA结合位点的丰度。他们发现,单个转录本表达水平的生理性改变,一般不能影响miRNA的活性(比如在肝脏高水平表达的miR-122)。研究指出,大多数活跃miRNA不容易受ceRNA竞争的影响,ceRNA变化对miRNA的抑制作用影响不大。

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