长非编码RNA(long non-coding RNA)
/ long non-KO-ding AR-en-ay /
我们习惯了这样一种观念:一条RNA是某个基因的临时副本,正走在变成蛋白质的路上。但细胞还会造出一大群从不被翻译的长RNA——它们根本不携带任何蛋白质配方,然而其中许多确实在干实事。这些就是长非编码RNA,是现代基因组中最令人意外的一部分。
按定义,长非编码RNA是一条长度超过约200个核苷酸、却不编码蛋白质的RNA(200这个分界只是用来把它们与微小RNA这类小调控RNA区分开)。它们由造mRNA的那同一种RNA聚合酶合成,许多还像mRNA一样被加帽、剪接和加尾——它们只是缺少一个有意义的开放阅读框。它们做的事五花八门。有些充当脚手架,把几种蛋白质聚拢到一处。有些充当诱饵,把一个微小RNA或一种蛋白质吸附住,使它无法在别处发挥作用。有些把修饰染色质的机器引向特定基因。还有些靠被转录这一动作本身起作用,聚合酶的经过本身就改变了局部的DNA。
最著名的例子显示了一条长非编码RNA能有多大的力量:在雌性哺乳动物中,两条X染色体里的一条会被关闭,而触发者正是一条叫Xist的长非编码RNA,它从物理上把造出自己的那条染色体包裹起来,并招募沉默机器。长非编码RNA是这个领域如今之所以说基因组被普遍转录、许多非编码RNA有功能的一个主要原因——不过诚实地讲,必须指出:对许多长非编码RNA而言,明确的功能尚未被证实。
Xist是一条长达数千碱基的长非编码RNA,在雌性细胞里沿着一条X染色体铺展开来。它从不造出蛋白质;相反,正是这条RNA本身包裹住该染色体,并招募机器去沉默它几乎所有的基因——这就是X染色体失活的基础。
一条不编码任何蛋白质的长RNA,仍能让整条染色体沉默。
要保持谨慎:基因组造出大量的长非编码RNA,但存在一条转录本并不等于它有功能。有些像Xist那样具有生物学重要性;另一些则可能只是偶然的转录噪声。要证明某条特定的长非编码RNA确实在起作用,是一项艰难且仍在进行中的工作。