套索RNA的代谢和功能研究进展
唐祺 郑丙莲*
(复旦大学生命科学学院, 复杂性状的遗传调控全国重点实验室, 上海 200438)
摘要 :
套索RNA(lariat RNAs)是前体信使RNA(pre-mRNA)剪接过程中被切除的内含子所形成的固有产物。长期以来, 套索RNA被视为无功能的剪接副产物, 并由胞内唯一的去分支酶DBR1特异性识别并水解其2’-5’磷酸二酯键, 进而被外切酶快速降解。DBR1的功能完全缺失导致套索RNA全局性累积, 并引发动植物胚胎致死。最新研究表明, 动植物中部分套索RNA可逃逸DBR1去分支所介导的降解, 进而在细胞内稳定积累, 参与众多生理与病理学过程。该文系统梳理了DBR1的结构特征、底物识别特异性及互作蛋白调控机制, 总结了套索RNA在全基因组水平上鉴定的前沿技术; 重点阐述了套索RNA在转录后调控中的多维生物学功能, 包括作为非编码RNA(ncRNA)前体、顺式激活宿主基因转录、维持剪接体循环与剪接保真性, 以及作为分子海绵或支架调控结合蛋白与小RNA的稳态。基于“动力学竞争模型”, 深入探讨了DBR1去分支与套索RNA核质运输对细胞稳态及病理过程(如神经退行性疾病、病毒致病与应激响应)的调控机制。作为经典的管家型ncRNA之一, 解析套索RNA的代谢与功能调控不仅有助于加深对基因表达可塑性的认识, 也可为深入理解套索RNA作为非编码RNA的通用生物学特性及开发潜在RNA药物靶点提供新视角。
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