植物长链非编码RNA研究进展
2018-03-31谭玉荣王丹高璇刘进平
谭玉荣 王丹 高璇 刘进平
(海南省热带生物资源可持续利用重点实验室 海南大学热带农林学院,海口 570228)
非编码RNA(Noncoding RNA,ncRNA)指含有1个少于100个氨基酸开放阅读框(Open reading frame,ORF)的RNA[1]。转录本(主要是非编码)估计覆盖人类基因组的62%-75%[2],占到具有潜在功能序列的 80%[3]。
一些ncRNA为所有细胞中组成型表达的管家ncRNA(Housekeeping ncRNA),如转运 RNA(Transfer RNA,tRNA)、 核 糖 体 RNA(Ribosomal,rRNA)、小核 RNA(Small nuclear RNA,snRNA)、小核仁RNA(Small nucleolar RNA,snoRNA)等。除管家ncRNA之外的其他ncRNA大体上可分为小ncRNA(Small ncRNA)和长链ncRNA(Long noncoding RNA,lncRNA)。前者的序列长度短于100核苷酸,而后者指大于200个核苷酸长度的ncRNA[1]。小ncRNA包括微RNA(microRNA,miRNA)、内源小干扰RNA(Endogenous small interfering RNA,endosiRNA)和PIWI-相关(或互作)小RNA(PIWI-associated small RNA或 PIWI-interacting RNA,piRNA)等[4-6]。关于lncRNA研究,国外有少量综述发表,主要针对lncRNA机制进行论述[7-11]。本文对植物lncRNA的分类、鉴定和研究、分子作用机制及其功能进行全面综述,并详细论述其在植物中的功能,旨在为给研究者提供参考。
1 lncRNAs的分类
lncRNAs可以按照多种方法进行分类,如按照转录本长度、与已注释编码蛋白质基因相关性、与其他已知功能DNA因子的相关性、基于与编码蛋白质的RNA的相似性、与重复序列相关性、与生化途径或稳定性相关性、基于序列或结构的保守性、基于在不同生物学状态的表达、基于与亚细胞结构的相关性、基于功能等分为多种类型[12]。Ulitsky[13]从进化保守性角度将lncRNAs分为3类:第一类为保守lncRNAs(其外显子-内含子结构和多个序列在物种间是保守);第二类lncRNAs则在转录行为和某些RNA成分(倾向于RNA的5′端)是保守的,但绝大多数位点在外显子-内含子结构和长度经历急剧变化;第三类lncRNAs则在启动子序列和特定区域的转录行为保守外,其他区域没有可识别的序列相似性和基因结构的保守性。……
