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1.非编码RNA的分类及概念 1.1分类
非编码RNA(non-coding RNA)是指转录组中不翻译为蛋白质的
RNA分子。
广包括相对分子量较小的 (核内小分子 RNA(small nuclear RNA ，snRNA)、 核仁小分子 RNA(small nucleolar RNAs ， snoRNA)、 微 RNA(microRNA ，miRNA)、
'piwi-i nteracti ng RNA(piRNA)
k
干扰小 RNA ( Small interfering RNA ，siRNA)
以及相对分子量较大的 长非编码 RNA(long non-coding RNA , IncRNA)等。
1.2概念：
snRNA :核内小分子 RNA(small nuclear RNA)，它是真核生物转录后加工过程中
体(spliceosome)的主要成分，参与 mRNA前体的加工过程。
RNA剪接
snoRNA :核仁小分子 RNA (small nucleolar RNAs )，它在核糖体 RNA 的生物合成中发挥
作用，另外还能够指导 snRNA、tRNA和mRNA的转录后修饰。
miRNAs :微小RNA( microRNAs)，是一类由内源基因编码的长度约为
码单链 RNA 分子，通过与靶标 3'-UTR)特异性结合，从而引起靶标 与转录后基因表达调控。
22个核苷酸的非编
mRNA 的3'端非翻译区(3'-untranslated region， mRNA分子的降解或翻译抑制，在动植物中参
piRNAs ( Piwi-interactingRNA): piRNA 基因是一类长度为 24? 32 nt 的的单链小 RNA，有
很强的正义链和反义链专一性， 其5'端第一个核苷酸有尿嘧啶倾向性， 3'端被2'-O- 甲基化修饰，这类末端修饰可防止成熟体 piRNA基因降解.piRNA主要与PIWI亚家 族成员Piwi蛋白或AGO3蛋白质结合而发挥作用。
siRNA :干扰小 RNA( Small interfering RNA)，是一种小 RNA分子，由Dicer酶加工而成。
双链RNA经酶切后会形成很多小片段， 补的目标mRNA的沉默。
siRNA是siRISC的主要成员，激发与之互
IncRNA :长链非编码 RNA （ Long non-coding RNA ）, IncRNA 是长度大于 200个核苷酸的 非编码RNA。
研究表明，IncRNA在剂量补偿效应、表观遗传调控、细胞周期调控 和细胞分化调控等众多生命活动中发挥重要作用，成为遗传学研究热点。
miRNA和siRNA的区别主要有两点：（1）miRNA是内源性的，是生物体基因的表达 产物；siRNA是外源性的，来源于病毒感染、转座子或转基因靶点。
（2）miRNA是由不完
整的发卡状双链 RNA，经Drosha和Dicer酶加工而成；siRNA是由完全互补的长双链 RNA， 经Dicer酶剪切而成。
lable I. ( lassifitdilioii imHi-ceding RNAs based on tlwir iunclioiis
Ca护即ry Membem
Housekeeping ncRNA
rltNA iKNA
siiaoRNA
HIIRNA
Milin 恤叮厲応阳
Serve as mKNA 咖fikJdl Giirxy and
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and DNA methylalijon
Silerricr ram卩Irnnrnlarv taq;K mUN A
|{rgijlal：￡ cxprfssicsn in rpi羽rrirtir：^ Itmnscnj^ticmal jjnd Hrarisfriptitrmail IfYclh
rHNAf RNA ； tHNAf trarisfrr RNA r snoRNAa snidI nurlrcjliir KNJ 悴HUKLIJ nurlrar UNA: tmHNAj transfrr^
mrsMTiprT HNA： gpMA, piid(? RNAr npRNA’ iwn-rodin^ RNA； miRNA, micnoRNAt piRN.'V, Plft 1 ijitrrartinp RNA； RIRNA., wmall intrifeTinf HNA； JnfRNAR Inn^ nnn-rodinp RNA
图：莫小燕等，非编码 RNA在肿瘤细胞糖代谢中的调控作用
[3]
1.3 siRNA、miRNA 及 piRNA 的生物合成
a：（人类）siRNA来源于长的双链 RNA分子,经Dicer酶剪切为21-25nt的双链RNA片段， Dicer酶和dsRNA结合蛋白将siRNA二聚体装载至 Argonaute蛋白（AGO2 ）而发挥作用； b：（人类）miRNA由内源性的生物体基因产生含有发卡结构的 发卡结构在细胞核内经
Drosha-DGCR8复合物加工产生
65-7Ont长的pri-miRNA，该 pre-miRNA。在细胞浆内，
pre-miRNA 进一步经 Dicer酶剪切为 miRNA-miRNA* 二聚体（其中 miRNA 为引导链， miRNA*为信息链），装载至Argonaute蛋白1（AGO1）而发挥作用。c：（鼠类）piRNA的生 物合成尚不清楚。piRNA来源于单链RNA前体，而且不依赖于 Dicer酶。产生的初级正义
反义 piRNA 中 MIWI2 比 MILI
更为丰富，次级反义 piRNA可能直接裂解转座子 mRNA。
AAAAA
siRNA duplex
RISC complex
AG02 RISC
piRNA倾向于与 MILI结合，在出生前的睾丸、
MILI和MIWI2均参与复制周期，在次级
图：于红，表观遗传学：生物细胞非编码 RNA调控的研究进展
Transposon transcripts
2、MicroRNA 的功能
Drosha
2.1 miRNA 参与细胞自噬调控 ⑴。
AAAJsA
在自噬的启动(induction)、囊泡成核(vesicle nueleation)、囊泡延伸(vesicle elongation)、 自
MIWI2J 噬回收(Retrieval)与囊泡融合(fusion)等几个阶段中均参与调控。 此外，miRNA也可通过其 MILI他方式
AG02
RISC 调节细胞自噬。直接调控，直接作用的位点目前发现有leading
miRNA-rniRNA\
TRBP
Pre-mlRNA
Antisense secondary
：对STMN1基因(该基因编
duplex
码的Stathmin蛋白被发现参与自噬调控)，DRAM2 ，IRGM，线粒体自噬受体 FUNDC1 和NIX等。间接
Transposon AGD2
调控，即通过对细胞分子通路中重要的调控性蛋白进行调控，从而间接地 mRNA pre-lRISC
调控自噬的过程。调控靶点有： SMAD4，FOXO3，ATM，RUNX3，p53; EZH2，PI3K/AKT 通路，hnRNP A1，EGFR 等。
AG01
pn-RISC
sense primary
TGS
AG01 RISC
TGS