piRNA与肿瘤研究进展
piRNA与肿瘤研究进展
导语近年来piRNA在癌症基因组中作用正成为研究热点。最初发现piRNA对生殖相关时间发挥重要作用,在人类基因组中已经发现超过个piRNA。与miRNA相比,piRNA与PIWI蛋白相互作用,初始功能发生在细胞核内,PIWI是Argonuate蛋白家族的成员之一。PIWI/piRNA通过表观遗传水平和转录后水平沉默转座子等自私性遗传元件,维持生殖细胞基因组的稳定性和完整性。PIWI/piRNA还可以通过转录后水平调控蛋白质编码基因。最近研究发现piRNA组织特异性在人的各种体细胞组织中表达。越来越多的研究表明piRNA异常表达是多种类型肿瘤的标志性特征,然而它们特定致癌功能仍不清楚。本文讨论piRNA起源、机制、功能以及在肿瘤中的作用及其临床应用的潜力。
非编码RNA类型和功能的多样性
小非编码RNA的RNA长度在20-35bp,包括微小RNA(microRNAs,miRNAs),源于核糖体RNA片段(tRNA-derivedfragment,tRF),PIWI蛋白作用RNA(PIWI-interactingRNAs,piRNAs),核仁小分子RNA(C/DsnoRNA-derivedRNA,sdRNA)和小干扰RNA(smallinterferingRNAs,siRNAs)。
长链非编码RNA长度在bp以上,包括启动子相关长链RNA(promoterassociatedlongRNAs,PARs),转录超保守区域(transcribedultraconserved
regions,T-UCR),长链非编码RNA(longnon-codingRNAs,lncRNAs),假基因(pseudogenes),反义RNA(antisenseRNA,asRNAs)
以上主要以RNA分子大小为分类依据,其中红色标记piRNA比一般的小RNA略长,在细胞质和细胞核的功能十分活跃。
piRNA发现
piRNA的发现为非编码小分子RNA的研究开辟了一个新领域,被Science评为6年十大科技进展之一。6年,四个独立的研究小组几乎同时在果蝇、小鼠、大鼠和人等物种生殖系细胞中发现了一类特异地与PIWI家族蛋白质相互作用的新型小分子RNA。
AravinA,GaidatzisD,PfefferS,etal.《AnovelclassofsmallRNAsbindtoMILIproteininmousetestes》.Nature,6,():~
Aravin等发现了该种小RNA,他们在3个月大的C57BL/6J雄性小鼠中从小鼠全睾丸组织的全细胞裂解液中利用免疫共沉淀技术纯化并获得MILI核糖核蛋白复合体。该复合体中含有
26-28ntRNA进行凝胶纯化,克隆和测序。他们根据Piwi蛋白家族的成员MILI与这些小RNA的相互作用,命名为PiwiinteractingRNAs,即piRNAs。
GirardA,SachidanandamR,HannonGJ,etal.《AgermlinespecificclassofsmallRNAsbindsmammalianPiwiproteins》.Nature,6,():~
Girard等在睾丸总RNA分离过程中也检测到了这种小RNA,它与MIWI蛋白(一种鼠科的Piwi蛋白)结合。他们用小鼠17号染色体,大鼠20号染色体和人的6号染色体进行分析,发有类似的piRNA,大多数基因簇出现在同线位置上。
LauNC,SetoAG,KimJ,etal.《CharacterizationofthepiRNA北京治疗白癜风专业医院北京白癜风到哪里治疗
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