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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Non-coding RNA,表观遗传学的主要机制包括 DNA 甲基化、组蛋白修饰及新近发现的非编码 RNA。,非编码 RNA,：,是指不能翻译为蛋白的功能性 RNA 分子,。,非编码,RNA,(ncRNA),管家非编码,RNA,（组成性表达非编码,RNA,）：,tRNA,rRNA,snRNA,snoRNA,ribozyme,调节性非编码,RNA,：,长链非编码,RNA,（,lncRNA,）短链非编码,RNA,（,siRNA,、,miRNA,、,piRNA,）,非编码 RNA的作用,1.,影响染色体的结构,2.,调控转录,3.,参,与,RNA,的,加工、修饰,4 .,参,与,mRNA,的,稳定和翻译调,控过程,5 .,影,响,蛋白质的稳定,和转运,6.,在植,物适应环,境,胁迫中,的,调控作用,7.,在细胞发育和分化中的调控作用,近年来大量研究表明非编码RNA 在表观遗传学修饰中扮演了重要的角色, 能在基因组水平及染色体水平对基因表达进行调控, 决定细胞分化的命运,。,非编码,RNA,在表观遗传学中的作用,lncRNA,（,Long non-coding RNA,）,lncRNA,:,是一类本身不编码蛋白、转录本长度超过200nt的长链非编码RNA分子，它可在多层（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）调控 基因的表达。,分类,:,正义,(Sense)lncRNA,反义(Antisense)lncRNA,双向(Bidirectional)lncRNA,基因内(Intronic)lncRNA,基因间(Intergenic)lncRNA,lncRNA不参与或很少参与蛋白编码功能, 位于细胞核内或胞浆内。,近年来的研究表,明,，lncRNA参与了X 染色体沉默、染色体修饰和基因组修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等过程，其调控作用正在被越来越多的人研究。,1.,编码蛋白的基因上游启动子区转录，干扰下游基因的表达；,2.,抑制,RNA,聚合酶,II,或者介导染色质重构以及组蛋白修饰，影响下游基因的表达；,3.,与编码蛋白基因的转录本形成互补双链，干扰,mRNA,的剪切，形成不同的剪切形式；,4.,与编码蛋白基因的转录本形成互补双链，在,Dicer,酶的作用下产生内源性,siRNA,；,5.,与特定蛋白质结合，,lncRNA,转录本可调节相应蛋白的活性；,6.,作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体；,7.,结合到特定蛋白质上，改变该蛋白质的细胞定位；,8.,作为小分子,RNA,（如,miRNA,、,piRNA,）的前体分子。,1.,编码蛋白的基因上游启动子区转录，干扰下游基因的表达；,2.,抑制,RNA,聚合酶,II,或者介导染色质重构以及组蛋白修饰，影响下游基因的表达；,3.,与编码蛋白基因的转录本形成互补双链，干扰,mRNA,的剪切，形成不同的剪切形式；,4.,与编码蛋白基因的转录本形成互补双链，在,Dicer,酶的作用下产生内源性,siRNA,；,5.,与特定蛋白质结合，,lncRNA,转录本可调节相应蛋白的活性；,6.,作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体；,7.,结合到特定蛋白质上，改变该蛋白质的细胞定位；,8.,作为小分子,RNA,（如,miRNA,、,piRNA,）的前体分子。,1.,编码蛋白的基因上游启动子区转录，干扰下游基因的表达；,2.,抑制,RNA,聚合酶,II,或者介导染色质重构以及组蛋白修饰，影响下游基因的表达；,3.,与编码蛋白基因的转录本形成互补双链，干扰,mRNA,的剪切，形成不同的剪切形式；,4.,与编码蛋白基因的转录本形成互补双链，在,Dicer,酶的作用下产生内源性,siRNA,；,5.,与特定蛋白质结合，,lncRNA,转录本可调节相应蛋白的活性；,6.,作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体；,7.,结合到特定蛋白质上，改变该蛋白质的细胞定位；,8.,作为小分子,RNA,（如,miRNA,、,piRNA,）的前体分子。,siRNA,siRNA,:,是一类外源性的双链小分子RNA，它的长度一般为2125 nt。它在RNA干扰途径中通过引导目的基因mRNA的降解，以抑制mRNA的表达。,siRNA也可经由多种不同转,染,（,transfection）技术导入细胞内，并对特定基因产生具专一性的,基因敲除,（knockdown）效果，这使siRNA成为研究基因功能与药物目标的一项重要工具。也参与一些与RNAi相关的反应途径，例如抗病毒机制或是染色质结构的改变,。,Small interfering,RNAs,(,siRNAs,). A class of,doublestranded,RNAs,(,dsRNAs,) of 21 nucleotides in length.,siRNAs,are produced from,longer double-stranded,(bimolecular),RNAs,or long hairpins, often of,exogenous origin, and usually target homologous sequences at the same locus or elsewhere in the genome for destruction (gene silencing), the phenomenon termed,RNAi,. However,the distinction between,miRNAs,and,siRNAs,is becoming blurred,as both are produced by similar pathways and have similar mechanisms of action .,siRNA,miRNA,概念：,miRNA,是长,约,2125nt,的单,链,RNA,其,中,50%,定位于易发,生结,构改变的染色体区,域。,特,点：,miRNA,是内源性的,是生物体基因的表达产物,;miRNA,是由不完整的发卡状双链,RNA,经,Drosha,和,Dicer,酶加工而成。,miRNA最开始的形成是源于内源性的生物体基因产生的发卡结构,该发卡结构在细胞核内经,Drosha-DGCR8,复合物加工产生pre-miRNA。然后pre-miRNA进入细胞质，进一步由 Dicer酶切形成 miRNA-miRNA二聚体，最后装载至 Argonaute 蛋白 1(AGO1) 而发挥作用。,目前研究表明:,哺乳动物细胞内miRNA的调控机制反映了miRNA 的特异装载蛋白 AGO 以及miRNA 与mRNA 之间的互补程度；,miRNA 可通过调控组蛋白修饰引起染色质重塑；,miRNA 可通过调控DNA 甲基化酶的表达而影响 DNA 甲基化。,piRNA,piRNA,是近年来在哺乳动物细胞内发现的长度约为,2431 nt,的,RNA,分子,因在生理状态下能与,piwi,蛋白偶联,故命名,piRNA,。,由于,Piwi,为一表观遗传学调控因子,能与,PcG,蛋白共同结合于基因组,PcG,应答元件上,协助,PcG,沉默同源异型基因,因此推测与,Piwi,相关的,piRNA,也应具有表观遗传学的调控作用,piRNA,的,形成及扩增,piRNA前体与,piwi,蛋白结合后，能在,u,位点进行切割形,成,piRNA,反义链，,piRNA,反义链能与转座子识别，并使切割后的转座子与AGO3蛋白结合，从而进一步对转座子进行修饰切割，切割后的转座子可以与,piRNA,前体结合,，,并且在,U,位点切割前体，从而使切割后的前体与,piwi,蛋白结合，进过剪切修饰形成,PiRNA,和,PiRNA,与Piwi蛋白结合的复合体，从而使,PiRNA,数量增多,。,非编码RNA的比较,种类,长度（nt）,来源,主要功能,siRNA,2125,长双链 RNA,转录基因沉默,miRNA,2125,含发卡结构的 pri-miRNA,转录基因沉默,piRNA,2431,长单链前体或起始转录产物等多途径,生殖细胞内转座子的沉默,lncRNA,200,多种途径,基因组印记和X染色体失活,结语：,非编码,RN A,是生物体 内一个重要的调控分子家族 ，有人提出了“,R NA,世界”的概念。但是，迄今为止，对非编码,RNA,的研究仍然是初步的，大部分功能尚未探明，主要原因是至今对它们在基因调控方面的作用还不清楚，同时非编码,RNA,在细胞中是低丰度存在的，不易被检测到。近来 的一些研究显示 ，非编码,R NA,在转录产生的一些复合物中占有很大的比例，使人们意识到它们是重要的、有潜力的调控分子。我们相信对非编码,RN A,的研究将日益受到重视 ，对其研究也将越来越深入 ，有更多种类的非编码,RN A,分子将被发现，其功能也将逐步被阐明，非编码,R NA,也必将在医药等实践中得到广泛的应用。,谢谢！,
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