蔬菜作物中长链非编码RNA的研究进展
2021-06-01沈锦纯张琳淳李越赵竑博
沈锦纯 张琳淳 李越 赵竑博
(华南农业大学园艺学院,广东 广州 510642)
高通量基因测序和转录组研究表明,真核生物基因组中只有极少数的转录本可以用于蛋白质的编码,仅占全基因组的1%~2%,而剩下的大部分转录本是非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA)[1]。ncRNA曾被认为是不具有特定生物学功能的“转录噪声”[2],但随着转越来越多的ncRNA被发现和鉴定,许多ncRNA已被证明在生物体的生长发育中具有关键功能[3-6]。根据转录本的长度,ncRNA分为小于200 bp的短链非编码RNA(small non-coding RNA)和大于200 bp的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)[7,8]。与得到广泛研究的短链非编码RNA相比,长非编码RNA(lncRNA)的研究才刚刚处于起步阶段,属于研究尚不足够的一类非编码转录本[9]。
本文主要介绍了lncRNA的类型和生物学特性,总结了lncRNA在蔬菜作物生命历程中发挥的各种生物学功能以及其功能发挥所涉及的调控基因表达的分子机制,以期为在蔬菜作物上进一步研究lncRNA提供重要参考依据。
1 概述
紫花苜蓿早期根瘤蛋白基因enod40编码的正义lncRNA是第1个被鉴定并分离出来的植物lncRNA,定位于根瘤原基细胞的细胞质中,在植物发育中起到“核调节因子”的作用[10]。enod40的发现促使了人们对核RNA结合蛋白MtRBP1的亚细胞定位的新认识[10,11]。此后,对植物lncRNA的研究更加深入,其各种生物学功能也逐渐被验证。如,调节miRNA活性[12]、调控表观遗传[13]、参与重塑染色质结构[14]等。
1.1 lncRNA的分类
依赖于其描述性和独特性,lncRNA的分类方式多达数10种[8]。其中,最常用的是根据lncRNA转录位置的不同,将其划分为5类,如图1,分别为启动子型lncRNA(enhancer lncRNA,eRNA):从增强子区域转录而来的;……
