非编码RNA对昼夜节律调控的研究进展
松果体,时钟,1昼夜节律,2miRNA对昼夜节律的影响,1对SCN的影响,2对TTFL的影响,3对EV的影响,3lncRNA对昼夜节律的调控,4其他ncRNA,5小结
李海朋 冯玛莉山西省中医药研究院,山西太原 030000
DNA 中的遗传信息通过RNA 被传递给蛋白质,少数基因组被用于编码蛋白质,剩余不能编码蛋白质的转录本则被称为非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)[1]。ncRNA 可分为基础结构型RNA和调控型RNA,本文探讨的ncRNA 为调控型RNA。ncRNA 分为长链ncRNA(long ncRNA, lncRNA)、微小RNA(microRNA,miRNA)和环状RNA(circular RNA,circRNA)等。它们参与生物个体的发育与分化、生殖、细胞凋亡和细胞重编程[2]。
随着人们的压力越来越大,昼夜节律紊乱,导致与昼夜节律相关疾病,如心脏病、溃疡等发病率也随之上升。因此,深入了解昼夜节律运行机制对于疾病预防和有效干预至关重要。本文将从昼夜节律、miRNA、lncRNA 及circRNA 四方面探讨ncRNA 对昼夜节律的影响。
1 昼夜节律
昼夜节律是指光敏感生物协调自己的生理和行为,以适应地球时间(24 h)的日常变化[3]。昼夜节律系统主要由两部分组成:服务时钟和客户时钟。服务时钟位于下丘脑的视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)上,客户时钟以互锁转录/翻译反馈环(translation feedback loop,TTFL)的形式嵌入几乎每个细胞中。此外细胞外囊泡(extracellular vesicle,EV)作为蛋白质和ncRNA 的重要细胞间载体,携带同步信号,并根据服务时钟校正客户时钟[4]。
光刺激通过视网膜向下丘脑传递,SCN 直接响应光刺激而重置其时钟阶段。哺乳动物的TTFL 为:蛋白脑和肌肉芳烃受体核转位蛋白1(brain and muscle Arnt-like 1,Bmal1)和昼夜运动输出周期蛋白(circadian locomotor output cycles kaput,clock)相互结合形成异源二聚体,复合物与周期蛋白(period homolog,per)、促进隐花色素(cryptochrome homolog,cry)中的E-box 调节元件结合。但per和cry 在表达成熟时 ......
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