《细胞》：盘点非编码RNAs经典综述

　　

生物通报道：过去十年见证了我们对于多种不同生理环境下非编码RNAs，及其功能的探索，和重大科学突破。Cell杂志特精选了一系列关于miRNAs，长非编码RNA（lncRNA），以及siRNAs的来源，作用和机制相关综述，描述了这些非编码RNA在细胞信号，个体发育，以及疾病中所扮演的角色。

Roles for MicroRNAs in Conferring Robustness to Biological Processes

这篇文章是由1993年诺贝尔生理学或医学奖获得者、美国麻省理工学院（MIT）教授、前美国总统科技顾问Phillip A. Sharp教授撰写。Sharp教授是分子生物学和生物化学领域的著名科学家，于1977年发现了真核基因中的RNA剪接现象，并因此与Richard J. Roberts共同获得1993年诺贝尔奖。

这篇综述探讨了小分子RNA（miRNAs）如何应对复杂波动的外界环境，缓冲机体生物学网络功能。这篇宏观统筹文章公布在Cell杂志上，并作为前言特写文章推荐。

面对环境和遗传的波动变化，生物系统采用了各种不同的机制来维持其功能。目前有越来越的证据表明，miRNAs作为一种基因表达转录后抑制因子，能通过加强转录过程，以及减少异常转录，从而帮助增强生物进程的强健性（Robustness）。并且这种分子也参与了一些网络作用，这有助于防止转录拷贝数量的随即波动。

所谓强健性是指生物体面对遗传和环境变异所表现出来的表型相对不变的能力，这些能力活性对于机体正常发育，生理功能，死亡，以及进化具有重要的影响，因此Sharp教授与另外一位研究人员共同撰文，探讨了这些miRNAs促进动物系统正常功能方面的一些例子和规则。

MicroRNAs in Stress Signaling and Human Disease

疾病往往是由于对生理和病理应激作出的异常或不适当的反应所致。在过去的10年里，大量的研究揭示了哪些microRNAs (miRNAs)参与调控了这些情况下的细胞行为。来自德克萨斯大学西南医学中心的Joshua T. Mendell和 Eric N. Olson综述了miRNA调控应激信号的新兴原理，并运用这些概念理解了miRNA在疾病中的作用。

上世纪90年代初，Lee和Wightman等通过在线虫中分析发育时间突变体首次发现了MicroRNAs (miRNAs)。然而直到2001年后，才出现了集中研究这些调控性RNAs的专门领域，随后科学家们在线虫、果蝇和哺乳动物中鉴别出大量内源表达的小RNAs。在此后的10年里，miRNA生物学研究获得了令人瞩目的关注，取得了飞速的发展。

在这篇综述中，Mendell总结了他们当前对于miRNAs在哺乳动物生物学中的生理作用以及在正常和异常情况下miRNA活性促成疾病发生机制的理解。此外，还综述了利用敲除个别miRNA编码位点开展动物研究的一些经验教训，为了解哺乳动物系统中miRNA的功能奠定了基础。在这些研究结果中，作者获得了描述应激反应中miRNAs作用一系列模型，并应用这些原理解析了正常哺乳动物生理学和疾病中miRNAs的功能。并利用癌症和心血管病理范例来阐释了这些理念。除了这些原理，文章还揭示了miRNA对于孟德尔和复杂遗传疾病的影响。在文章最后，作者表示致力将这些靶miRNAs转化用于疾病诊断和治疗还存在着大量的机遇和挑战。

Evolution and Functions of Long Noncoding RNAs

RNA不仅仅是在DNA和蛋白质间起作用的一个信使。基本上整个真核生物基因组的转录产生了大量非蛋白质编码RNA种类，它们显示了复杂的表达和调控重叠模式。尽管长链非编码RNA（long noncoding RNAs，lncRNAs）是最差理解的转录本种类，但是它们不能全部被认为仅仅是转录“噪音”。这篇文章回顾了lncRNAs的进化和它们在转录调控、表观遗传基因调控和疾病中的作用。

Origin, Biogenesis, and Activity of Plant MicroRNAs

Origins and Mechanisms of miRNAs and siRNAs

RNA and Disease

Small RNAs as Guardians of the Genome‘

这几篇文章同属于2009年的一个RNA专辑，分别叙述了植物miRNAs的起源，生物学功能和活性，以及RNA与疾病之间的关联等方面内容。

MicroRNAs: Target Recognition and Regulatory Functions

MicroRNA Control in the Immune System: Basic Principles

这两篇文章则着重描述了miRNAs的靶向识别，调控功能，以及在免疫系统中的作用。上世纪90年代初，Lee和Wightman等通过在线虫中分析发育时间突变体首次发现了MicroRNAs (miRNAs)。然而直到2001年后，才出现了集中研究这些调控性RNAs的专门领域，随后科学家们在线虫、果蝇和哺乳动物中鉴别出大量内源表达的小RNAs。

在此后的10年里，miRNA生物学研究获得了令人瞩目的关注，取得了飞速的发展。我们现在已经知道哺乳动物基因编码了300种保守的miRNA基因，高通量测序研究发现了1000个或以上的另外的位点能够生成与miRNAs结构上相似的小RNAs。然而由于另外的这些miRNAs保守性往往很低，且以较低水平表达，因此对于它们的功能意义还不清楚。小RNA克隆和分析也揭示在哺乳动物中还存在其他类型的沉默RNAs(silencing RNAs)，包括内源性短干扰RNAs（short-interfering RNA）和种系限制的piRNAs (piwi-interacting RNAs)。尽管如此，在哺乳动物各类小RNAs中，miRNA似乎是在疾病表型中起着独特的重要作用。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Landmark Cell Reviews: Noncoding RNAs

The last decade has seen significant developments in our understanding of noncoding RNAs and their functions in a variety of physiological contexts. Cell here presents a series of Reviews exploring the origins, roles, and mechanisms of miRNAs, long noncoding RNAs, and siRNAs, in processes as diverse as cellular signaling, organismal development, and disease.