miRNA与靶基因之间的调控是“many-to-many”关系，而不是“one-to-one”关系。这种关系预示着，单个miRNA能够调控许多靶基因，同时单个靶基因也能够吸附大量miRNAs。在这种背景下，ceRNA假说在2011年被提出。10年间，许多证据证实ceRNA假说的合理性，当然也有一些生物实验对ceRNA假说提出了挑战。今天来聊聊它的是与非。

是

支持ceRNA假说的实验证据表明：编码蛋白的mRNA、长链非编码RNA（lncRNA）、假基因转录本（pseudogene）以及环状RNA（circRNA）等共享MRE（miRNA Regulatory Elements）序列并且相互竞争，他们对同种miRNA的结合此消彼长，从而形成复杂的RNA调控网络，既调节各自的表达水平又相互影响，最终影响细胞的命运。实验验证ceRNA的核心策略是：观察ceRNA是否与miRNA靶基因正相关，即ceRNA过表达是否会导致miRNA靶基因过表达或者ceRNA抑制时是否会导致靶基因抑制。

图1 ceRNA竞争机制

非

ceRNA实验设计过程中的缺陷，使得ceRNA验证面临挑战。主要体现在以下三个方面：

（1） ceRNA证据的实验设计不严谨，例如没有考虑过表达系统（overexpression systems）的生理相关性。

（2） Dicer酶具有多效性，在基因敲除或者siRNA诱导沉默实验时，很难区分单个mRNA的编码和非编码功能。

（3） 研究ceRNA活性的数学模型主要依赖基因序列水平的miRNA靶标预测算法，然而它们主要依赖物种间的保守性来进行靶标预测，并且很少考虑表达水平数据。

目前，ceRNA的是与非还没定论。该领域的证实或证伪还需要新技术、新方法和新策略来支撑。

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.

[3] Thomson, D. W., & Dinger, M. E. (2016). Endogenous microRNA sponges: Evidence and controversy. Nature Reviews. Genetics, 17(5), 272–283. https://doi.org/10.1038/nrg.2016.20.

[4] Lin, W., Liu, H., Tang, Y., Wei, Y., Wei, W., Zhang, L., & Chen, J. (2021). The development and controversy of competitive endogenous RNA hypothesis in non-coding genes. Molecular and cellular biochemistry, 476(1), 109–123. https://doi.org/10.1007/s11010-020-03889-2

更多背景知识如下：

1. ceRNA！你是谁？为了谁？

2. ceRNA漫画，看吗？

3. 什么？ceRNA竞争除了“单挑”模式，还可能有“组队”模式？

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/。