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写在前面
宏观层面,人、动物和植物等物种之间都有共同语言以便交流。如果没有共同语言,等同于鸡同鸭讲和对牛弹琴。微观层面,细胞间也存在共同语言进行通讯(cell-cell communication),甚至分子之间也存在共同语言,比如ceRNA或miRNA海绵竞争。本次就说说分子层面中miRNA海绵竞争所使用的语言,以及拓展的ncRNA海绵竞争所使用的语言。
MRE语言
ceRNA也称为miRNA海绵,它们交流的共同语言是miRNA结合位点(miRNA binding sites),即MREs(MiRNA Response Elements)。通过竞争性结合miRNA,miRNA海绵之间展开了“争夺”miRNA的拔河比赛(图1)。在拔河比赛中(海绵1-miRNA-海绵2),miRNA因为“共同语言”(MREs)充当媒介,将两个对象(海绵1和海绵2)联系了起来。
图1 RNA海绵之间竞争性“争夺”miRNA
NRE语言
ncRNA种类繁多,包括miRNA,lncRNA,circRNA,pseudogen以及piRNA等。其中,miRNA是研究最为普遍的ncRNA。除了miRNA,其他许多ncRNA也具有调控功能,并且与靶基因也存在结合位点。基于此,不难想象:是否存在更加广义的ncRNA海绵,将不同RNA分子联系起来?与miRNA海绵类似,ncRNA海绵的共同语言是ncRNA结合位点(ncRNA binding sites),也就是NREs(NcRNA Response Elements)。通过竞争性结合ncRNA,ncRNA海绵之间也展开了“争夺”ncRNA的拔河比赛(图2)。在拔河比赛中(海绵1-ncRNA-海绵2),ncRNA因为“共同语言”(NREs)充当媒介,将两个对象(海绵1和海绵2)联系了起来。
图2 RNA海绵之间竞争性“争夺”ncRNA
因为“共同语言”,RNA之间的竞争场地从单纯竞争miRNA拓展到竞争ncRNA。未来,竞争场地还在进一步扩大中!
参考文献:
[1] Salmena, L., Poliseno, L., Tay, Y., Kats, L.,& Pandolfi, P. P. (2011). A ceRNA hypothesis: The Rosetta Stone of a hidden RNA language? Cell, 146(3), 353–358. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.07.014.
[2] Tay, Y., Rinn, J., & Pandolfi, P. P. (2014). The multilayered complexity of ceRNA crosstalk and competition. Nature, 505(7483), 344–352. https://doi.org/10.1038/nature12986.
更多背景知识如下:
3. 什么?ceRNA竞争除了“单挑”模式,还可能有“组队”模式?
4. ceRNA,是与非!
为了便于交流,我们为ceRNA研究在Frontiers in Molecular Biosciences杂志( 2020_IF = 5.246)整了个专刊,主题为“Computational Identification of ceRNA Regulation”。投稿链接:https://www.frontiersin.org/research-topics/24340/。
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