长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度超过200个核苷酸的RNA分子,它们不编码蛋白质,而是以RNA的形式在表观遗传调控、转录调控及转录后调控等多个层面调控基因表达。近期,多篇发表在《Cell》和《Molecular Cell》等顶级期刊上的文章揭示了lncRNA在肿瘤发生和发展中的关键作用。
来自美国Wistar研究所的研究人员分析了1000多条lncRNA在多个细胞系中的表达情况,发现了一组具有类增强子功能的lncRNA。该研究发表在《Cell》上,表明lncRNA在发育和分化相关的关键调控因子的转录激活中扮演重要角色,为癌症治疗提供了新思路。
伊利诺伊大学的研究团队则发现了肿瘤中lncRNA的新调控机制,相关成果发表在《Molecular Cell》上。他们重点研究了MALAT1——一种在哺乳动物细胞核中分布的lncRNA,其表达异常与乳腺癌、肺癌和肝癌等多种癌症相关。研究发现,MALAT1通过与SR剪切因子家族相互作用,调控mRNA前体的剪切过程,从而影响基因表达。
lncRNA最初被认为是基因组转录的“噪音”,但近年研究表明,它们参与X染色体沉默、基因组印记、染色质修饰、转录激活、转录干扰及核内运输等多种重要调控过程。哺乳动物基因组中4%~9%的转录本为lncRNA,而蛋白编码RNA仅占1%。lncRNA的主要功能包括:1)在蛋白编码基因上游启动子区转录,干扰下游基因表达;2)抑制RNA聚合酶II或介导染色质重构及组蛋白修饰;3)与蛋白编码基因转录本形成互补双链,干扰mRNA剪切;4)在Dicer酶作用下产生内源性siRNA;5)结合特定蛋白质调节其活性;6)作为结构组分形成核酸蛋白质复合体;7)改变蛋白质的胞质定位;8)作为小分子RNA(如miRNA、piRNA)的前体分子。