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MicroRNA作为增强子上调基因表达水平

已有 699 次阅读 2023-3-31 17:46 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

MicroRNA作为增强子上调基因表达水平 

MicroRNAs (miRNAs)是一种小的非编码RNAs (ncRNAs),主要通过靶向细胞质中mRNA转录物3端非翻译区(3’UTR)来实现降解或翻译抑制。然而,最近的一些研究表明,miRNAs也涉及到通过靶向启动子元件正向调节基因转录,这种现象被称为RNA激活(RNAa)。除了改变染色质状态,其他允许miRNA转录激活的中间步骤仍然是一个谜。因此,由于围绕正向miRNA调控的内在机制存在许多不确定性,miRNA这种非常规但具有生物学意义的功能通常不被重视。 

增强子传统上被认为是可以增加基因转录的顺式作用DNA元件。众所周知,特定组织和细胞类型中基因表达的精确调控与增强子有着密不可分的联系。因此,增强子能够使其基因组功能准确地确定每个基因在何时、何地以及在何种水平上表达以适应特定的生理、病理或环境条件。例如,超级增强子(一组特殊的增强子)最近被认为是维持细胞特性和细胞功能网络所必需的。此外,增强子的标记包括p300结合、组蛋白H3K27乙酰化/H3K4单甲基化、与DNase I超敏位点重叠以及增强子RNA (eRNAs)表达。初步研究表明,eRNAs是增强子活性的强指标,但最近的证据表明,eRNAs直接促进增强子功能。事实上,不仅是eRNA,还有增强子样的长非编码RNA和与DNMT1互作的ncRNA,在基因激活中起着至关重要的作用。然而,与lncRNA不同,miRNA目前在促进增强子诱导的基因激活方面的证据有限。 

众所周知,miRNA被认为是一种在细胞质中起作用的负调控ncRNA。然而,出乎意料的是,小RNA深度测序显示,一些miRNAs也压倒性地存在于细胞核中,并且有一定的证据表明:一些miRNAs在细胞核中发挥生物学功能。此外,新出现的数据表明,miRNA和蛋白质编码基因通过它们的染色体位点相互作用进行协调表达。近来,对大量乳腺癌样本的分析表明,miRNAs与其邻近基因在一定程度上可能存在正相关表达。因此,这些结果促使我们探索miRNAs是否在基因表达中也起正调控作用。 

最初发现miRNAs在基因表达中起正调控作用的研究文献是《MicroRNAs activate gene transcription epigenetically as an enhancer trigger》。在该文中, miRNAsHEK293T中的过表达揭示了它们对邻近蛋白编码基因的正向影响。此外,对miR-24-1的详细分析表明,miR-24-1还可以通过修改有利于转录基因激活的染色质状态作为增强子触发器。因此,miRNA介导的转录基因激活可能代表了一种新的miRNA机制(miRNA的非常规调控机制)。相关研究结果参见参考文献[1](图1)。 

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1 miRNA正向调控基因表达相关文献 

参考文献

[1] Xiao M, Li J, Li W, Wang Y, Wu F, Xi Y, Zhang L, Ding C, Luo H, Li Y, Peng L, Zhao L, Peng S, Xiao Y, Dong S, Cao J, Yu W. MicroRNAs activate gene transcription epigenetically as an enhancer trigger. RNA Biol. 2017 Oct 3;14(10):1326-1334. doi: 10.1080/15476286.2015.1112487. 

以往推荐如下:

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库:CITEdb

5. EMT标记物数据库:EMTome

6. EMT基因数据库:dbEMT

7. EMT基因调控数据库:EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库:RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库:RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库:RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库:CNCB-NGDC

12. 免疫信号通路关联的调控子数据库:ImmReg

13. 利用药物转录组图谱探索中药药理活性成分平台:ITCM

14. AgeAnno:人类衰老单细胞注释知识库

 

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