调控RNA(Regulatory RNA)在基因表达的调控中起着至关重要的作用。这些RNA分子通过多种机制在不同生物中调控基因表达,包括转录水平和翻译水平的调控。细菌中的RNA调控
小RNA (sRNA)
小RNA在细菌中已被识别多年,部分小RNA参与质粒的复制调控,其他则调控基因表达。例子:大肠杆菌中的6S RNA,通过结合RNA聚合酶的σ70亚基,调控多个σ70启动子的转录。小RNA通过与靶mRNA的碱基配对来调控其翻译或降解,结合蛋白Hfq辅助这种配对 。
反义RNA
反义RNA通过与其对应的mRNA直接结合,抑制其表达。它们通常与编码潜在有毒产物的基因相关联。
核糖开关 (Riboswitches)
核糖开关通过mRNA的二级结构变化调控基因表达,这些变化由直接结合的配体(如代谢物)诱导 。真核生物中的RNA调控
微小RNA (miRNA)
miRNA由长的前体RNA通过Drosha和Dicer酶的切割生成,成熟的miRNA长度约为21-25个核苷酸。miRNA通过与靶mRNA的部分互补配对,抑制其翻译或促进其降解 。
小干扰RNA (siRNA)
siRNA通常由长的双链RNA前体经过Dicer酶切割生成,与miRNA不同的是,siRNA通常完全互补于其靶mRNA,从而导致靶mRNA的降解 。
piRNA
piRNA主要在生殖系中表达,其生成不依赖于Dicer,而是通过长的单链RNA转录本加工生成 。长非编码RNA (lncRNA)
长非编码RNA(长度超过200个核苷酸)在基因调控中有多种作用,包括调控转录和染色质结构 。
X-染色体失活
Xist是一种lncRNA,在哺乳动物雌性中通过涂覆其表达的X染色体,诱导该X染色体失活以实现剂量补偿 。失活的X染色体表现出染色质高密度和低乙酰化的特征 。RNA干扰机制
RNA干扰(RNAi)是通过小RNA(如siRNA和miRNA)指导RISC复合物抑制基因表达的过程。这一过程包括靶mRNA的降解、翻译抑制以及靶基因启动子区域的染色质修饰 。研究和应用
调控RNA的发现和研究为基因功能的深入理解和新型治疗方法的发展提供了广阔的前景。例如,miRNA在癌症中的作用研究表明,它们既可以作为抑癌基因也可以作为促癌基因,具体取决于其靶向的基因 。Molecular Biology of the Gene (Watson, James, Baker, Tania, Bell, Stephen etc.)