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Jetzt kostenlos anmelden你的基因组是一个巨大的阵列吗基因每个都有不同的功能。在前面的文章中，您可能已经了解了这一点基因表达发生在DNA被转录成RNA，然后被翻译成蛋白质。我们知道基因表达受到DNA甲基化和组蛋白修饰等不同机制的严格控制和调节，但如果还有其他机制呢?
如果你很难区分转录和翻译，想想这些词与语言的关系。在抄写中，你会把口头的话写在纸上:语言是一样的，但媒介是不同的。也一样DNA和RNA:它们由相同的元素(基底)组成，但最终执行不同的功能。另一方面，翻译是将一些单词从一种语言转换成另一种语言。RNA也是一样蛋白质它们都说同样的事情，但有不同的组成部分(“语言”)。
研究人员已经发现了小而长的RNA序列，它们在调节基因表达。这些RNA序列被称为非编码RNA，这意味着它们不编码特定的蛋白质。
长链非编码RNA是长度超过200的RNA序列核苷酸不会被翻译成功能性蛋白质。1
非编码rna在基因表达调控中起着关键作用。长链非编码rna可以:
长链非编码RNA的功能取决于其与受影响的DNA、RNA和蛋白质的特定相互作用。1这些相互作用最终导致基因表达的改变，并可能导致某些疾病，如神经系统疾病和癌症。1统计分析显示，人类基因组含有超过16000个非编码RNA基因然而，真实数字仍有争议。1大多数非编码RNA由RNA聚合酶II转录，具有5'端M7G帽和3'端多聚A尾部它们的转录和加工过程与mrna相似。1
核糖核酸代表核糖核酸，在转录过程中由DNA转化而来。转录是第一步吗基因表达。细胞中有许多不同类型的RNA，只有mRNA编码蛋白质。其他rna如tRNA和非编码rna通过影响基因的转录和翻译方式来调节基因表达。图示都很重要翻译当他们帮助核糖体组装氨基酸。
很大一部分非编码rna位于细胞核内。1这与主要位于细胞质中的编码mrna不同。如前所述，基因表达可以通过长链非编码rna的存在来调节。1这种调控发生在多个基因表达水平上。通过它们与DNA, RNA和蛋白质，长链非编码rna可以:
你还记得加香料的过程吗?
我们从以前的文章中知道，RNA和DNA带负电荷。非编码rna的负电荷可以中和DNA周围带正电荷的组蛋白尾部，从而导致染色质结构松动。1这最终会影响基因暴露在RNA聚合酶转录机制下。此外，染色质附近的许多非编码rna可以与转录因子蛋白相互作用，抑制或促进其在某些DNA区域的结合活性。1
为什么在转录过程中放松染色质很重要?
长链非编码rna实际上可以与染色质修饰因子如组蛋白相互作用并将其招募到目标基因的启动子中以激活或抑制其转录。1特定非编码RNA的表达水平及其相互作用的因子可以决定其对目标染色质的影响。例如，有人认为非编码RNA序列介导多梳抑制复合体2 (PRC2)与特定染色质的结合。1
宝利通B抑制性复合体2抑制DNA的复合物转录。
这种类型的相互作用发生在顺式和反式中，例如非编码RNA序列ANRIL可以介导PRC1和PRC2与近端和远端启动子的结合基因为了让他们沉默转录。1
非编码RNA HOTTIP可以通过染色质环与这些基因结合来调控HOXA基因簇一旦HOTTIP与染色质结合，它就会促进基因表达通过招募MLL和WDR51。
长链非编码rna也可以直接沉默基因。这可以在长链非编码RNA XIST中看到，它负责沉默其中一个X染色体在雌性生物体中。1在开发过程中，XIST旅行到其中一个X染色体为了沉默，它的很大一部分基因。1
为什么基因沉默很重要?
长链非编码rna也可以抑制基因表达通过改变转录直接机械。1是什么改变了招聘转录因子阻止RNA聚合酶2被募集到转录。1改变启动子也可以改变组蛋白修饰模式，导致DNA内更紧密的线圈和染色体可接近性的降低。1这方面的一个例子可以在小鼠中看到，其中Airn长非编码RNA导致Igf2r启动子的RNA聚合酶2移位，从而导致基因沉默1。
非编码rna的调控方式还有很多基因表达然而，其中许多仍在讨论中，超出了你们课堂的范围。
非编码RNA通过与DNA产生杂交结构直接与DNA链相互作用，从而影响染色质对RNA聚合酶的可及性转录机械。这些混合结构可以是三螺旋结构，称为r环。1
R-Loop由…组成的三链核酸结构DNA和RNA。
三联体介导基因表达的一个例子是原癌基因鞘氨酸激酶1 (SPHK1)的激活当增殖信号被释放时，长链非编码RNA与SPHK1基因上游形成三螺旋结构基因enhancer.1这有助于募集激活SPHK1转录的染色质修饰剂。
一个致癌基因特定的基因序列是否与风险增加有关癌症发展。当致癌基因被转录时，细胞不断分裂导致肿瘤生长。
一些长链非编码rna通过r环调节基因表达蛋白质。在间充质干细胞(mESCs)，长链非编码RNA TARID在TCF21基因的富含CpG的启动子处形成R环。1一种叫做GADD45A的特殊蛋白质识别并结合到TCF21启动子的R环上。这种结合会招募DNA去甲基化因子TET1，从而去除TCF21基因的沉默甲基化，并使其具有转录活性1(见图2)。
非编码rna有多种类型，每种类型在基因表达调控中发挥不同的作用。让我们看看其中的一些:
MicroRNA (miRNA)通过与信使RNA (mRNA)转录物上的互补序列碱基配对，在基因表达过程中起转录和转录后修饰的作用。2这种结合通常通过抑制基因的表达而导致基因沉默翻译或者成绩单的退化。2发生这种情况的机制仍在研究中，但它们在控制哪些基因表达方面起着重要作用。
mirna在生物学研究中用于测试蛋白质的功能
另一种重要的非编码RNA是核糖体RNA (rRNA)。这种非编码RNA的功能是调节基因表达在翻译的层面上。它们与另一种非编码RNA转运RNA (tRNA)一起参与翻译过程。rRNA是核糖体而tRNA是一种适配器分子，它将mRNA转录物中的密码子与其编码的相应氨基酸连接起来。2
同样，在翻译过程中起作用的另一种非编码RNA是小核仁RNA (snowRNA)。SnowRNA是一类小RNA分子，其功能是指导核糖体RNA、转移RNA和小核RNA的共价修饰。这些共价修饰通常是甲基化(添加甲基)或假尿嘧啶化(添加尿嘧啶的异构体)。2
翻译是将mRNA转化为蛋白质氨基酸序列的过程。mRNA的碱基对由三个组组成，称为密码子。每个密码子编码一种氨基酸，这种氨基酸决定了蛋白质的功能和结构。将碱基对移出正确位置的突变会严重影响蛋白质的结构和功能，从而导致疾病。
小核rna (snrna)得名于这些rna是150核苷酸它们的主要功能与细胞核中的前mrna有关。2SnRNA也有助于调节转录因子构成剪接体复合体的一部分负责在剪接过程中去除内含子。2不要将这些snrna与前面提到的雪rna混淆。2
非编码rna调控翻译和剪接的确切机制超出了课程的范围但了解非编码rna在调控中所起的作用是有益的基因表达。
生物信息学现在有强大的工具来支持理解非编码rna的生物实验。通过实验，研究人员已经能够对大量非编码rna进行测序，并测试它们的功能。然而，生物信息学家可以通过分析RNA与细胞中其他分子的额外相互作用来扩大实验发现的范围4。用实验方法做这个实验需要花费很长时间，但是计算机可以极快地将RNA序列与其他分子进行交叉比对，帮助研究人员找到可能的高兴趣相互作用并专注于它们。
除了指定一种RNA，非编码RNA也是一本关于非编码RNA研究的科学杂志。科学期刊都有一个“影响因子”，它决定了该期刊的影响力。
期刊的影响因子(IF)或期刊影响因子(JIF)是对该期刊一篇文章在给定年份平均被引用次数的计算。
虽然这种方法并不完美(例如，发表更多评论文章的期刊将获得更高的影响因子，因为更多人引用评论)，但它在科学界被广泛使用。影响因子超过10被认为是优秀的，超过3被认为是良好的。通常，期刊在0-2 IF范围内。
截至2023年1月，非编码RNA期刊的影响因子为7.353.，但这种情况每年都会发生变化。
非编码RNA序列是不编码蛋白质的特殊RNA序列，在基因表达调控中起关键作用。
这些序列以各种方式调节基因表达，如与DNA相互作用形成R环。
长链非编码RNA是指长度超过200个核苷酸的RNA序列，不能被翻译成功能性蛋白质。
信使RNA编码的RNA序列被翻译成蛋白质。
非编码RNA的内含子多于外显子。
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