Cell：陳玲玲系統(tǒng)總結小RNA和lncRNA的過去、現在和未來

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來源：生物世界

2025-02-19

2024年11月14日，陳玲玲研究員與 V. Narry Kim 教授在 Cell 發(fā)表綜述，回顧非編碼 RNA 研究進展并展望未來方向。

自1958年分子生物學“中心法則”被提出以來，各種RNA類型被陸續(xù)發(fā)現。信使RNA（mRNA）將遺傳指令從DNA傳遞到蛋白質的合成，這一過程持家非編碼RNA 促進，例如小核RNA（snRNA）、核糖體RNA（rRNA）和轉運RNA（tRNA）。

在過去的四十年中，一系列具有調節(jié)基因表達功能的非編碼RNA（ncRNA）已經成為基因調控的關鍵角色。小RNA（small RNA）和長非編碼RNA（lncRNA）是目前研究最廣泛的調節(jié)性非編碼RNA，它們深刻地影響了RNA生物學領域和其他領域。雖然小RNA的作用機制已經很明確，而lncRNA表現出更多樣化的機制，其中許多仍然未知。

為了慶祝 Cell 創(chuàng)辦50周年，2024年11月14日，中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）陳玲玲研究員與韓國首爾大學V. Narry Kim教授受邀在 Cell 期刊發(fā)表了題為：Small and long noncoding RNAs: Past, present, and future 的長篇綜述。

該綜述系統(tǒng)性地回顧了小非編碼RNA與長非編碼RNA的發(fā)現歷程、作用機制研究進展和生理病理學功能認知，并展望了非編碼RNA領域研究的未來方向。

系統(tǒng)性地回顧

除了經典的蛋白質編碼mRNA和持家非編碼RNA（例如小核RNA、核糖體RNA、轉運RNA）之外，體內還包含了眾多具有調節(jié)基因表達功能的非（蛋白）編碼RNA。這些調節(jié)性非編碼RNA根據長度不同被劃分為小非編碼RNA和長非編碼RNA。

隨著研究技術的進步與研究手段的革新，人們對于這些調節(jié)性非編碼RNA分子的認知逐漸深入，雖然對小非編碼RNA（例如microRNA等）的功能與作用機制相對清晰，但是對長非編碼RNA（lncRNA）作用機理的理解比較有限，目前仍存在大量的未解之謎。

在該綜述中，陳玲玲研究員與V. Narry Kim教授從發(fā)現歷程、進化保守性特點、生物合成與化學修飾機理、在體功能機制和生理病理學意義等多個維度系統(tǒng)總結了近40年來小非編碼RNA和長非編碼RNA領域的研究進展，詳細論述了非編碼RNA在調控基因表達過程中的異同、協同互作以及生理病理功能。她們指出RNA深度測序、RNA成像、基因編輯介導的RNA功能研究、RNA化學生物學等多方向的技術革新與學科的交叉融合發(fā)展，對于解釋非編碼RNA的分子機制與功能作用具有巨大推動作用。

此外，該綜述還闡述了小非編碼RNA基礎研究與應用的發(fā)展歷程，并指出相關長非編碼RNA的研究可以借鑒小非編碼RNA研究的經驗。同時，該綜述展望了非編碼RNA領域未來的研究方向，包括挖掘非編碼RNA新種類、新修飾，理解它們的折疊、加工與代謝的機理，深入揭示相關生理病理學意義，解析RNA與微環(huán)境的交互機制，以及發(fā)展交叉手段研究大片段RNA及其與互作蛋白質的結構，包括人工智能的應用等。最后，該綜述還指出非編碼RNA技術在未來臨床疾病診療中具有應用前景。

小非編碼RNA基礎研究