تنظیم ژن در سطح رونویسی و بعد از رونویسی توسط RNA غیر کد کننده طویل
چکیده
پیشرفت های صورت گرفته در تکنولوژی ژنومیک در سال های اخیر منجر به کشف شگفت انگیزی شده و ژنوم به مراتب فراگیرتر از قبل مورد بررسی قرار گرفته است. بسیاری از ترانسکریپتوم های تازه کشف شده به نظر می رسد دارای RNA غیر کدکننده ی طویل (lncRNA) یعنی گروه ناهمگنی از رونوشت های غیر قابل تشخیص، هستند. درک عملکرد بیولوژیک این مولکول ها، چالش عمده ای است و در این مقاله ی مروری ما برخی از پیشرفت هایی که تا به امروز صورت گرفته است را مورد بحث قرار می دهیم. یکی از موضوعات مهم زیست شناسی lncRNA به نظر می رسد وجود شبکه ای از تعاملات با مسیرهای میکرو RNA (miRNA) است. نشان داده شده است که lncRNA هم به عنوان یک منبع و هم به عنوان یک تنظیم کننده ی مهاری miRNA عمل می کند. در سطح رونویسی، مدلی در حال ظهور است که به وسیله ی آن lncRNA با اتصال به کروماتین پل هایی را با DNA و پروتئین تشکیل می دهد و به عنوان داربستی برای تغییر کمپلکس های پروتئینی عمل می کند. چنین مکانیسمی می تواند توسط تنظیم حلقه زنی کروماتین، پروموتورها را به تقویت-کننده ها یا ژن های غیر کدکننده ی شبه تقویت کننده متصل کند و همچنین با هدایت کردن هیستون به سوی لوکوس های خاص آنها را اختصاصی می کند.
زمینه در حال ظهور RNA غیر کدکننده
پیشرفت های اخیر در تکنولوژی های توالی یابی نشان داده اند که نسبت به آنچه قبلا درک شده بود؛ بیشتر ژنوم رونویسی شده است. انفجاری در تعداد ژن های غیر کدکننده ی توصیف شده و افزایش علاقه به این زمینه ی در حال ظهور وجود دارد. اصطلاح "ماده سیاه" برای توصیف تعداد زیادی از رونوشت هایی که قبلا نادیده گرفته شده بودند؛ ابداع شد و وجود یک ترانسکریپتوم غیر کدکننده ی بزرگ که به مراتب بزرگتر از ژن های کدکننده آشنا است را نشان می دهد. سرعت کشف به مراتب فراتر از توانایی ما برای مشخص کردن عملکرد این رونوشت ها است و اکثر قریب به اتفاق آنها عملکرد شناخته شده ای ندارند. با وجود این، اهمیت ماده ی سیاه توسط مطالعات همخوانی سراسر ژنوم (GWAS) ثابت شده است که نشان می دهد ژن های RNA غیر کدکننده ی طویل (lncRNA) برای پلی مورفیسم های مرتبط با ویژگی یا بیماری غنی شده اند و در واقع، بیش از 90 درصد از تمام GWAS بر خارج از ژن های کدکننده ی شناخته شده متکی است. این مقاله ی مروری بر روی تلاش های صورت گرفته برای درک عملکرد lncRNA تمرکز خواهد کرد. بنا بر ضرورت، ما بر روی تعداد کمی از ژن های بهتر شناخته شده تمرکز می کنیم؛ اما در مجموع ما بر روی اینکه تا چه اندازه این ژن ها ممکن است مکانیسم‌های گسترده ای نشان دهند بحث خواهیم کرد.
Abstract
Advances in genomics technology over recent years have led to the surprising discovery that the genome is far more pervasively transcribed than was previously appreciated. Much of the newly-discovered transcriptome appears to represent long non-coding RNA (lncRNA), a heterogeneous group of largely uncharacterised transcripts. Understanding the biological function of these molecules represents a major challenge and in this review we discuss some of the progress made to date. One major theme of lncRNA biology seems to be the existence of a network of interactions with microRNA (miRNA) pathways. lncRNA has been shown to act as both a source and an inhibitory regulator of miRNA. At the transcriptional level, a model is emerging whereby lncRNA bridges DNA and protein by binding to chromatin and serving as a scaffold for modifying protein complexes. Such a mechanism can bridge promoters to enhancers or enhancer-like non-coding genes by regulating chromatin looping, as well as conferring specificity on histone modifying complexes by directing them to specific loci.
The emerging field of long non-coding RNA
Recent advances in sequencing technologies have demonstrated that far more of the genome is transcribed than was previously appreciated. There has been an explosion in the number of described non-coding genes and with it a corresponding surge in interest in this emerging field. The term ‘‘dark matter” was coined to describe the large number of previously-overlooked transcripts of uncertain function revealed by such work [1,2] indicating the existence of a large non-coding transcriptome far exceeding that of the more familiar coding genes. The rate of discovery has far outpaced our ability to functionally characterise these transcripts and the vast majority have no known function. Despite this, the importance of the dark matter is demonstrated by genome-wide association studies (GWAS) which have indicated that long non-coding RNA (lncRNA) genes are enriched for trait or disease-linked polymorphisms [3,4] and, indeed, over 90% of all GWAS hits lie outside of known coding genes [5]. This review will be focussed on efforts to understand the biological function of lncRNA. Of necessity, we will be focussing on a small number of the best-known genes, but throughout we will discuss to what extent these may represent widespread mechanisms.
چکیده
زمینه در حال ظهور RNA غیر کدکننده
تنوع lncRNA
چه میزان از ژنوم رونویسی می شود؟
عملکردهای lncRNA
تنظیم بعد از رونویسی توسط lncRNA
lncRNA به عنوان منبعی از میکرو RNA
lncRNA به عنوان تنظیم کننده ی منفی miRNA عمل می کند
تجزیه mRNA مستقل از miRNA
تنظیم رونویسی توسط lncRNA
lncRNA گذرا از تقویت کننده های فعال، رونویسی می شود
فعالیت شبه تقویت کننده ی ژن های lncRNA
تنظیم رونویسی توسط بکارگیری اصلاح کننده های کروماتین
نتایجی که اظهار شده اند
منابع
Abstract
The emerging field of long non-coding RNA
The diversity of lncRNA
How much of the genome is transcribed?
Functions of lncRNA
Post-transcriptional regulation by lncRNA
Transcriptional regulation by lncRNA
Concluding remarks
Functions of lncRNA
Concluding remarks
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه