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1、2012年第57卷第2-3期：104~111《中国科学》杂志社评述www.scichina.comcsb.scichina.comSCIENCECHINAPRESS非编码RNA在肿瘤发生中的不同作用①②①*林梅,吴静,单革①中国科学技术大学生命科学学院,合肥230026;②华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074*联系人,E-mail:shange@ustc.edu.cn2011-08-09收稿,2011-10-08接受国家重点基础研究发展计划(2011CBA01103)、国家自然科学基
2、金(31071132)和教育部自主创新基金(HUST:2010ZD022)资助摘要哺乳动物中大部分基因通过转录产生大量的非编码RNA.过去的10余年间,microRNA关键词和siRNA2种小分子非编码RNA以及其他各种类型非编码RNA的发现,极大地促进了生物学非编码RNA发展.非编码RNA研究领域也不断被拓展.最近不少文献报道了miRNA和其他ncRNA的各种肿瘤microRNA功能,如H19RNA、HOTAIR、超保守区域转录子、天然反义RNA、转运RNA和线粒体的非编码RNA等非编码RNA
3、参与多种细胞活动,并与一些疾病及肿瘤相关.本文将介绍一些非编码RNA与肿瘤相关的最新研究进展,并着重讨论除microRNA以外其他ncRNA与肿瘤的关系.哺乳动物绝大多数的基因组通过转录产生大量(http://microrna.sanger.ac.uk/),其中超过60%的人类[4]非编码RNA(noncodingRNA,ncRNA),这些ncRNA编码基因可与miRNA选择性配对.根据序列互补没有可读框,或有一个保守性差的短可读框且不编程度的不同,miRNA可导致靶mRNA的降解或者阻[1,2
4、][5,6]码蛋白质.在过去的10余年中,小分子RNA,包遏靶mRNA的翻译.括microRNA和小干扰RNA(smallinterferingRNA,已发现在多种人类恶性肿瘤中,一些miRNA作[3]siRNA)的发现,是生物学发展中的重大进展.自从为抑癌因子常发生突变或缺失.Calin等人首次报道[3]发现miRNA与癌症发病机制相关以来,大量研究miR-15a和miR-16-1聚集在染色体13q14位点,而该表明,miRNA在许多癌症的发生和发展中起重要的区域在慢性B细胞淋巴细胞性白血病中
5、经常缺失,调控作用.近年来非编码RNA领域不断扩展,不少研提示miR-15a和miR-16-1可能具有肿瘤抑制基因的究发现其他非编码RNA,包括H19RNA、HOTAIR、功能.这个发现促进所有miRNA基因图谱在染色体超保守区域转录子、自然反义RNA、转运RNA以及上定位,并发现人和小鼠中一些重要的miRNA位于线粒体的非蛋白质编码RNA等参与各种细胞活动,肿瘤相关的基因区域,提示染色体异常(如染色体缺[7,8]并与多种疾病包括肿瘤相关(图1).本文将重点介绍失或重复)与miRNA调控异常和肿
6、瘤发生相关.几种与肿瘤相关ncRNAs的研究进展.研究发现,let-7家族成员的缺失导致RAS癌基因过量[9][3]表达.Calin等人发现miR-15a和miR-16-1作用于1microRNA和肿瘤一个抑制细胞凋亡的癌基因Bcl-2.显然,miRNA的microRNA(miRNA)是在真核生物中发现的一类缺失导致癌基因功能异常从而诱导了肿瘤的恶性小非编码RNA,其大小约18~25nt.miRNA通过序列转变.特异性结合到靶mRNA的3′端非翻译区(3′UTR),对然而,在多种人类肿瘤中也发现
7、miRNA表达量基因起转录后调控作用.根据2011年4月miRBase增加,并有证据提示其中一些miRNA起癌基因的作数据库发布的数据显示,人类miRNA种类为1424种用.最早发现在肿瘤中过表达的miRNA是miR-155英文版见:LinM,WuJ,ShanG.NoncodingRNAs:Differentrolesintumorigenesis.ChinSciBull,2012,57,doi:10.1007/s11434-011-4917-x评述[18]RNA,lincRNA).到目前为止,
8、只有大约十几种lincRNA的功能研究得较清楚,其片段大小在2300~[19,20]17200nt之间.这些lincRNA通过各种分子机制起不同的生物学作用,包括遗传印迹(如H19RNA)、反式基因调节(如HOTAIR)、P53应答下调控全基因抑制活动(如lincRNA-p21)、作用于X染色体失活(如[20][21]Xist)和调节细胞核输入(如Nron).近期研究显示,H19和HOTAIR等一些lincRNA参与肿瘤的发展和转移,下面进行逐一介绍.(ⅰ)H19RNA.H19是位于11号染色体
