長非編碼RNA(long non-coding RNA)
/ long non-KO-ding AR-en-ay /
我們習慣了這樣一種觀念:一條RNA是某個基因的臨時副本,正走在變成蛋白質的路上。但細胞還會造出一大群從不被翻譯的長RNA——它們根本不攜帶任何蛋白質配方,然而其中許多確實在幹實事。這些就是長非編碼RNA,是現代基因組中最令人意外的一部分。
按定義,長非編碼RNA是一條長度超過約200個核苷酸、卻不編碼蛋白質的RNA(200這個分界只是用來把它們與微小RNA這類小調控RNA區分開)。它們由造mRNA的那同一種RNA聚合酶合成,許多還像mRNA一樣被加帽、剪接和加尾——它們只是缺少一個有意義的開放閱讀框。它們做的事五花八門。有些充當腳手架,把幾種蛋白質聚攏到一處。有些充當誘餌,把一個微小RNA或一種蛋白質吸附住,使它無法在別處發揮作用。有些把修飾染色質的機器引向特定基因。還有些靠被轉錄這一動作本身起作用,聚合酶的經過本身就改變了局部的DNA。
最著名的例子顯示了一條長非編碼RNA能有多大的力量:在雌性哺乳動物中,兩條X染色體裡的一條會被關閉,而觸發者正是一條叫Xist的長非編碼RNA,它從物理上把造出自己的那條染色體包裹起來,並招募沉默機器。長非編碼RNA是這個領域如今之所以說基因組被普遍轉錄、許多非編碼RNA有功能的一個主要原因——不過誠實地講,必須指出:對許多長非編碼RNA而言,明確的功能尚未被證實。
Xist是一條長達數千鹼基的長非編碼RNA,在雌性細胞裡沿著一條X染色體鋪展開來。它從不造出蛋白質;相反,正是這條RNA本身包裹住該染色體,並招募機器去沉默它幾乎所有的基因——這就是X染色體失活的基礎。
一條不編碼任何蛋白質的長RNA,仍能讓整條染色體沉默。
要保持謹慎:基因組造出大量的長非編碼RNA,但存在一條轉錄本並不等於它有功能。有些像Xist那樣具有生物學重要性;另一些則可能只是偶然的轉錄噪聲。要證明某條特定的長非編碼RNA確實在起作用,是一項艱難且仍在進行中的工作。