超基因:基因表达的“多面手”

2021-03-29 01:47:52王树森沈中阳
中国医学科学院学报 2021年2期

刘 涛,王树森,3,4,杨 磊,时 乔,沈中阳,3,4

天津市第一中心医院 1中国医学科学院移植医学重点实验室 2国家卫生健康委员会危重病急救医学重点实验室3天津市器官移植临床医学研究中心 4器官移植中心 5检验科,天津 300192 6天津中医药大学研究生院,天津 301617

在生物体中,将遗传密码体现为生物的性状及各种生理活动过程,都离不开基因的表达,即基因组DNA转录生成信使RNA(messenger RNA,mRNA)等,并参与翻译生成蛋白质。在基因表达过程中,早期的观点主要集中在“中心法则”,即遗传信息按照“DNA-RNA-蛋白”的方向进行表达。然而,在庞大的基因组中,编码蛋白的序列所占的比例不足全部序列的2%[1],这一现象曾令科学家感到困惑。近年来,发现基因组的转录产物中不仅有可编码蛋白的RNA,还有很多非编码RNA,主要包括微RNA(microRNA,miRNA)、环状RNA(circular RNA,circRNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)等。据估计,人类细胞中约有60%的序列能够被转录[2]。这些非编码RNA的功能虽已有一定的研究,但相对于编码RNA来说,非编码RNA的转录模式和功能还远未完全阐明。

非编码RNA的转录模式较为复杂。有些非编码RNA可能依靠其独立的启动子起始转录,但更多的非编码RNA转录元件与编码RNA具有一定的联系。一些非编码RNA可与邻近的编码RNA共同转录[3- 4],或转录自蛋白编码基因的启动子区域[5- 6]或增强子区域[7- 8]。另一些非编码RNA可能由编码RNA前体的可变剪接生成[9]。此外,非编码RNA的转录还存在细胞和组织特异性[10]。如果一个转录位点在特定的条件下,可转录生成一个以上的RNA产物(包括编码RNA和非编码RNA),则该基因位点被称为“超基因”。……

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