武汉大学wunan University七、非编码RNA与表观遗传调控对RNA基因结构与功能研究揭示了RNA对染色质高级结构的影响和对基因表达的阻遏现象的本质认识，并为表观遗传学开展了一个薪新的RNA层次的调控作用。基因组中普遍存在的非编码RNA对转录后的mRNA的调控作用日益受到关注主要涉及：①基因转录水平表达调控：如染色质重塑，DNA甲基化和核心组蛋白共价修饰等：②基因转录后水平的调控：如ncRNA，包括RNAi和miRNA等
七、非编码RNA与表观遗传调控 对RNA基因结构与功能研究揭示了RNA对染色质高级结构的 影响和对基因表达的阻遏现象的本质认识，并为表观遗传学开 展了一个崭新的RNA层次的调控作用。基因组中普遍存在的非 编码RNA对转录后的mRNA的调控作用日益受到关注。 主要涉及 ： ①基因转录水平表达调控：如染色质重塑，DNA甲基化和 核心组蛋白共价修饰等； ②基因转录后水平的调控：如ncRNA，包括RNAi和miRNA等
武汉大学wunan University1、非编码RNA人类基因组：3×109bp，其中93%的DNA序列转录生成RNA只有约2%的DNA序列最终编码生成蛋白质在人类基因组转录序列中绝大多数为非编码转录物即除了mRNA、tRNA、rRNA和核仁小RNA（snoRNA）外的所有不编码蛋白质的RNA一一统称为ncRNA（non-codingRNA）。ncRNA主要来源于转录基因间序列和内含子序列。2、ncRNA的种类与功能ncRNAs可以分为：（1）持家非编码RNA(House-keepingnon-codingRNA）。持家ncRNA包含核糖体RNA(rRNA）、转移RNA(tRNA）核小RNA(SnRNA）和核仁小RNA(SnoRNA）等，它们具有组成型表达
1、非编码RNA 人类基因组：3×109bp, 其中93%的DNA序列转录生成RNA， 只有约2%的DNA序列最终编码生成蛋白质 在人类基因组转录序列中绝大多数为非编码转录物 即除了mRNA、tRNA、rRNA和核仁小RNA（snoRNA）外的所有 不编码蛋白质的RNA——统称为ncRNA（non-coding RNA）。 ncRNA主要来源于转录基因间序列和内含子序列。 2、ncRNA的种类与功能 ncRNAs可以分为：（1）持家非编码RNA(House-keeping noncoding RNA) 。 持家ncRNA包含核糖体RNA(rRNA)、转移RNA(tRNA)、 核小RNA(snRNA)和核仁小RNA(snoRNA)等，它们具有组成型表达
武汉大学Wunan University(2）调控非编码RNA(regulatorynon-codingRNA)：包含短链非编码ncRNA和长链非编码ncRNA（Longnon-codingRNAIncRNA)短链调节ncRNA一般长度在21-31nt，包括miRNA（microRNA）siRNA（small interferingRNA)、piRNA(piwi-interactingRNA)等。一般IncRNA长度大于2OOnt，可分为同义IncRNA、反义IncRNA，内含子IncRNA等。还存在一部分的链长度在50至500nt之间的中链非编码RNA调控基因表达的非编码RNA类型与功能见下表：
（2）调控非编码RNA(regulatory non-coding RNA)：包含短链非编码 ncRNA和长链非编码ncRNA (Long non-coding RNA, lncRNA)。 短链调节ncRNA一般长度在21-31 nt，包括miRNA（microRNA）、 siRNA（small interfering RNA）、piRNA（piwi-interacting RNA） 等。 一般lncRNA长度大于200 nt，可分为同义lncRNA、反义lncRNA、 内含子lncRNA等。还存在一部分的链长度在50至500nt之间的中链非编 码RNA 调控基因表达的非编码RNA类型与功能见下表：
表15-1调控基因表达的非编码RNA类型与功能武汉英文简称英文全称结构特点来源与位置主要作用与功能wunmiRNAmircoRNA基因间区域、外显抑制或降解mRNA、参与组19~25nt蛋白修饰，转录后沉默子或内含子区域endo-endogenous由内源假基因、转抑制或降解靶mRNA、抑制smallSiRNA座子的转录产物转座子的活性、参与组蛋白的21~23ntinterfering之间形成的双链修饰、与异染色质的形成有关RNA结构剪接生成PIWI-着丝粒和端粒周抑制转座子的活性、维持生殖piRNAinteracting围的转座子或者细胞和干细胞的功能、调节端24~32ntRNA重复序列区域粒复合物和维持端粒长度PRNApromoterIRNA基因启动子调节IRNA基因常染色质和150~250nt区域RNA异染色质之间的平衡competitive含miRNA假基因、结构基因竞争性地与miRNA结合、屏ceRNA区域识别元件结蔽miRNAendogenous构RNAcircRNAcircular单链环状外显子区域、基因与miRNA结合，调节miRNARNA间隔区域的作用small内含子区域介导IRNA的2-O-甲基化修SHORNA60~200nt存在保守序饰、引导rRNA特殊位置的尿nucleolarRNA列元件苷向假尿苷转换IncRNAlong基因间区域，外显X染色体沉默、激活邻近基因大于200ntnon-coding子或内含子区域的表达、促进特定基因的沉默RNANAT与有功能的结构基因区域natural调节同源基因表达、正义链完全antisensepre-mRNA的剪接或部分互补transcript改自杨福兰等《生命的化学》，2014,34（1）：119-125
武汉大学wunan University3、反义RNA(antisenceRNA,asRNA)asRNA是可与靶mRNA互补的单链RNA（singlestrandedRNA，ssRNA）。一般情况下DNA双链只有一条链转录RNA，另一条链不转录，在DNA修复中起作用，但有时这条备份链也能转录出asRNA。不仅在细菌和植物中能产生asRNA，而高等哺乳动物中如人类基因组中至少近2OOO个基因具有与其匹配的asRNA。这些asRNA与其相应mRNA结合抑制基因活性表达
3、反义RNA（antisence RNA, asRNA） asRNA是可与靶mRNA互补的单链RNA（singlestranded RNA, ssRNA）。一般情况下DNA双链只有一条 链转录RNA，另一条链不转录，在DNA修复中起作用，但 有时这条备份链也能转录出asRNA。不仅在细菌和植物中能 产生asRNA，而高等哺乳动物中如人类基因组中至少近2 000个基因具有与其匹配的asRNA。这些asRNA与其相应 mRNA结合抑制基因活性表达