生命从来都不是一个静态的过程。微观如分子、复合物、细胞，宏观如组织、器官、个体，一直处于交流和动态调控的状态。 《国家科学评论》（National Science Review）2014年第2期刊登了加州大学圣地亚哥分校的傅向东教授撰写综述文章“Non-coding RNA: a new frontier in regulatory biology”，从非编码RNA（ncRNA）的角度综述概括了ncRNA在调控生物学中的重要作用。
       发现基因组中大量非编码序列是测序技术带来的惊喜之一。在人类基因组中，编码序列只占基因组的1.5%，大量非编码RNA的功能与存在意义吸引了科研界的巨大关注，并取得了令人瞩目的进展。该综述不侧重于列举ncRNA从机制研究到生物学功能的具体细节，相反的，通过将ncRNA与调控生物学的另一主要成员蛋白质家族相比，揭示ncRNA在调控生物学中的独特性，并对其在生物医学和生物技术中的应用进行展望。
       综述指出，ncRNA通过多样化的方式发挥着调控作用：1）RNA作为酶可以催化反应，如自催化剪接的内含子； 2）RNA可作为分子骨架调节RNA/DNA/蛋白质之间的相互作用； 3）顺式作用RNA作为调控信号； 4）反式作用RNA作为分子sink，如假基因或者mRNA的某些元件可以起到竞争性缓冲的调节作用；5）RNA作为配体，结合靶蛋白，引起蛋白构象变化，触发下一步生物学过程；6）RNA作为细胞结构的组织者，如大ncRNA分子NEAT-1定位于细胞核特定区域，在组织基因组协调转录和转录后加工事件中扮演角色；7）分泌型RNA可以作为潜在激素信号分子分泌到胞外，对循环系统分泌miRNA 的检测可能提供一个独特疾病诊断标志物。
       鉴于ncRNA在调控中的重要作用， 文章评述和展望了ncRNA的功能和机制研究的方法。由于ncRNA作为长链核酸分子的独特性，以及形成二级结构三级结构的能力，对于其结构和作用功能的研究需要新的手段，如CHAT-seq，ChIRP-seq，cross-linking IP，RNP重构及结构解析，基因组编辑方法TALEN,CRISPR等。同时，文章指出，ncRNA的研究数据需同基因组和蛋白组数据有机整合，才能更好的诠释ncRNA的功能。

 

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Non-coding RNA: a new frontier in regulatory biology

Xiang-Dong Fu

 

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