Cell：陳玲玲系統(tǒng)總結(jié)小RNA和lncRNA的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)

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來(lái)源：生物世界

2025-02-19

2024年11月14日，陳玲玲研究員與 V. Narry Kim 教授在 Cell 發(fā)表綜述，回顧非編碼 RNA 研究進(jìn)展并展望未來(lái)方向。

自1958年分子生物學(xué)“中心法則”被提出以來(lái)，各種RNA類(lèi)型被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。信使RNA（mRNA）將遺傳指令從DNA傳遞到蛋白質(zhì)的合成，這一過(guò)程持家非編碼RNA 促進(jìn)，例如小核RNA（snRNA）、核糖體RNA（rRNA）和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）。

在過(guò)去的四十年中，一系列具有調(diào)節(jié)基因表達(dá)功能的非編碼RNA（ncRNA）已經(jīng)成為基因調(diào)控的關(guān)鍵角色。小RNA（small RNA）和長(zhǎng)非編碼RNA（lncRNA）是目前研究最廣泛的調(diào)節(jié)性非編碼RNA，它們深刻地影響了RNA生物學(xué)領(lǐng)域和其他領(lǐng)域。雖然小RNA的作用機(jī)制已經(jīng)很明確，而lncRNA表現(xiàn)出更多樣化的機(jī)制，其中許多仍然未知。

為了慶祝 Cell 創(chuàng)辦50周年，2024年11月14日，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）陳玲玲研究員與韓國(guó)首爾大學(xué)V. Narry Kim教授受邀在 Cell 期刊發(fā)表了題為：Small and long noncoding RNAs: Past, present, and future 的長(zhǎng)篇綜述。

該綜述系統(tǒng)性地回顧了小非編碼RNA與長(zhǎng)非編碼RNA的發(fā)現(xiàn)歷程、作用機(jī)制研究進(jìn)展和生理病理學(xué)功能認(rèn)知，并展望了非編碼RNA領(lǐng)域研究的未來(lái)方向。

系統(tǒng)性地回顧

除了經(jīng)典的蛋白質(zhì)編碼mRNA和持家非編碼RNA（例如小核RNA、核糖體RNA、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）之外，體內(nèi)還包含了眾多具有調(diào)節(jié)基因表達(dá)功能的非（蛋白）編碼RNA。這些調(diào)節(jié)性非編碼RNA根據(jù)長(zhǎng)度不同被劃分為小非編碼RNA和長(zhǎng)非編碼RNA。

隨著研究技術(shù)的進(jìn)步與研究手段的革新，人們對(duì)于這些調(diào)節(jié)性非編碼RNA分子的認(rèn)知逐漸深入，雖然對(duì)小非編碼RNA（例如microRNA等）的功能與作用機(jī)制相對(duì)清晰，但是對(duì)長(zhǎng)非編碼RNA（lncRNA）作用機(jī)理的理解比較有限，目前仍存在大量的未解之謎。

在該綜述中，陳玲玲研究員與V. Narry Kim教授從發(fā)現(xiàn)歷程、進(jìn)化保守性特點(diǎn)、生物合成與化學(xué)修飾機(jī)理、在體功能機(jī)制和生理病理學(xué)意義等多個(gè)維度系統(tǒng)總結(jié)了近40年來(lái)小非編碼RNA和長(zhǎng)非編碼RNA領(lǐng)域的研究進(jìn)展，詳細(xì)論述了非編碼RNA在調(diào)控基因表達(dá)過(guò)程中的異同、協(xié)同互作以及生理病理功能。她們指出RNA深度測(cè)序、RNA成像、基因編輯介導(dǎo)的RNA功能研究、RNA化學(xué)生物學(xué)等多方向的技術(shù)革新與學(xué)科的交叉融合發(fā)展，對(duì)于解釋非編碼RNA的分子機(jī)制與功能作用具有巨大推動(dòng)作用。

此外，該綜述還闡述了小非編碼RNA基礎(chǔ)研究與應(yīng)用的發(fā)展歷程，并指出相關(guān)長(zhǎng)非編碼RNA的研究可以借鑒小非編碼RNA研究的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，該綜述展望了非編碼RNA領(lǐng)域未來(lái)的研究方向，包括挖掘非編碼RNA新種類(lèi)、新修飾，理解它們的折疊、加工與代謝的機(jī)理，深入揭示相關(guān)生理病理學(xué)意義，解析RNA與微環(huán)境的交互機(jī)制，以及發(fā)展交叉手段研究大片段RNA及其與互作蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，包括人工智能的應(yīng)用等。最后，該綜述還指出非編碼RNA技術(shù)在未來(lái)臨床疾病診療中具有應(yīng)用前景。

小非編碼RNA基礎(chǔ)研究