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细胞衰老及相关疾患的circRNA机制及功能

2021-04-07余素素张文娟

暨南大学学报(自然科学与医学版) 2021年2期

余素素,张文娟

(暨南大学 基础医学与公共卫生学院,公共卫生与预防医学系,广东 广州 510632)

人口老龄化是一个正在持续扩大加深全球化的普遍趋势.衰老及其相关疾患,如阿尔茨海默病、慢性获得性进行性智能障碍综合征(俗称“痴呆”)、动脉粥样硬化和多种肿瘤癌症等,是全人类亟待解决的健康相关问题[1].积极应对人口老龄化及其相关疾病问题,也是当前“健康中国2030”规划的工作重点之一.衰老是指机体随年龄增长,呈现出各细胞、组织和系统发生退行性变化的种种征象.细胞是机体衰老的原始结构.长寿基因的发现[2]、表观遗传学以及表观转录组学[3]等研究领域的迅猛发展,使得衰老及相关疾患研究进入新领域.

1976年首次在植物类病毒和副流感病毒颗粒中发现circRNA[4],这种特殊结构的RNA曾被误认为是错误的基因转录副产物[5],但随着高通量测序技术和生物信息学的发展,circRNA已然成为研究新热点.circRNA是一类特殊的长链非编码RNA(lncRNA),cirRNA主要来源于细胞母基因的非编码区域,通过反向剪接反应,以共价键连接形成不具有5′末端“帽子”结构和3′末端poly(A)尾巴的RNA分子结构,这一特殊的环状结构使得circRNA不易受到RNaseR外切酶影响,从而有效稳定保持其功能[6];该结构中常富含有多种microRNA(miRNA)结合位点,具备有吸附miRNA的“海绵体功能”,通过与相应RNA结合蛋白(RNA-binding proteins, RBPs)及核糖核蛋白复合体(ribonucleoprotein complex, RNP)结合,起拮抗竞争作用,抑制调节基因表达[7],如图1所示.

A:miRNA“海绵体”吸附功能;B:结合RNA结合蛋白和核糖核蛋白复合体;C:翻译蛋白质A:The absorption function of ‘miRNA’ sponges;……

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