正文
lncRNA神通广大早已经是不争的事实,而它之所以无所不能,就在于lncRNA与细胞内盘综错杂的信号通路网络有着千丝万缕的关系。
正所谓,牵一发而动全身。lncRNA的定位以及表达水平对细胞生理功能的行使都起着重要作用。
核内的lncRNA通过与染色质相互作用来大展宏图,或调控转录,又或者调控RNA加工过程;而胞浆内的lncRNA则在与mRNA/蛋白质结盟后,以调控其稳定性、翻译水平以及信号传导通路等机制来大施拳脚。
显然,lncRNA主要通过转录水平和转录后水平来调控基因表达。
在转录层面上,lncRNA调控基因转录的最常见机制是
lncRNA竞争性与转录复合物(转录因子/转录调控因子)或DNA元件(启动子/增强子)发生直接的相互作用
。
比如GAS5与糖皮质激素受体竞争性结合DNA上的糖皮质激素反应元件;PANDA也可竞争性结合转录因子NFYA,阻断其与下游靶DNA结合,进而阻断下游信号通路的传递。
还有一些
lncRNA则起到scaffold的平台作用,在招募染色质修饰酶后,并以表观遗传方式影响染色质的结构,进而促进或抑制很多基因的表达
。HOTAIR在与转录抑制因子PRC2结合后,可招募组蛋白修饰酶来改变组蛋白H3(K27)甲基化,从而影响下游基因表达促进肿瘤细胞侵袭。
而另一种lncRNA调控基因表达的方式是转录后的调控机制,主要涉及
调控mRNA稳定性、mRNA的剪切和修饰、mRNA的翻译过程、蛋白稳定性以及调控蛋白在亚细胞的定位
。
已有研究发现
lncROR
可以与AUF1、hnRNP协同作用,结合到c-Myc的3’UTR区域有一个富含AU的元件(ARE),进而影响c-Myc mRNA的稳定性。而MALAT1则可与富含丝氨酸、精氨酸的蛋白相互作用,并调控下游很多基因的选择性剪切,还能影响这些基因在细胞核内的定位。lncRNA可与mRNA的5’和3’非翻译区内含有翻译调控序列相互结合,进而调控mRNA的翻译过程。
不同的lncRNA分子可以有相同的靶分子,这点与microRNA相似,比如编码基因Ezh2就是多个lncRNA分子的靶分子。而此现象现阶段研究的较少,究竟这些lncRNA是同时结合靶分子来共同调节其功能的,还是在不同的信号条件下由不同的lncRNA分子与靶分子结合,并介导靶分子下游不同的基因表达,目前还尚不清楚。