综述:非经典RNA二级结构在肿瘤中的作用与机制

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer 9.7

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了R-loops、RNA G-四链体(rG4)、Z-RNA和假结等非经典RNA二级结构的形成机制及其在肿瘤发生中的调控作用,揭示了这些结构通过影响基因表达、基因组稳定性和免疫逃逸等途径参与癌症进程,为靶向RNA结构的精准治疗提供了新视角。

  

Abstract
近年来,RNA二级结构研究取得重要突破。除经典的发夹、内环和茎环结构外,非经典RNA二级结构如R-loops、RNA G-四链体(rG4)、Z-RNA和假结因其独特生物学功能成为研究前沿。这些结构在基因调控和肿瘤发生中的关键作用逐渐显现:R-loops通过RNA-DNA杂交体参与基因组稳定性和DNA修复;rG4调控癌基因翻译;Z-RNA在干扰素信号中发挥特殊作用;假结则影响肿瘤相关基因的翻译效率。针对这些结构的小分子药物和RNA编辑技术展现出癌症诊疗潜力。

Introduction
RNA分子通过折叠形成复杂结构调控生物功能。经典二级结构如发夹(通过A-U/G-C配对形成)参与mRNA稳定性和剪接调控,而非经典结构如R-loops(由RNA-DNA杂交链和单链DNA组成)、Z-RNA(左旋CG富集螺旋)、rG4(通过Hoogsteen配对形成的G-四联体)和假结(茎环结构与其他区域碱基配对)在肿瘤中具有特殊调控机制。

Section snippets
R-loops的生物学特性
R-loops由转录中RNA与模板DNA链杂交形成,其异常积累可导致复制应激和基因组不稳定。在肿瘤中,R-loops通过调控BRCA1/2基因影响DNA损伤修复,并与血液系统恶性肿瘤密切相关。

Z-RNA的结构特征
Z-RNA的锯齿形骨架结构在高盐条件下易形成,通过结合Zα蛋白(如ADAR1)参与干扰素应答,其失调与黑色素瘤免疫逃逸相关。

rG4的肿瘤调控网络
rG4通过稳定MYCKRAS等癌基因的5'UTR区域促进肿瘤发生,小分子化合物如吡啶斯塔宾可特异性解离rG4结构抑制肿瘤生长。

假结的复杂功能
假结结构通过调控端粒酶RNA(hTR)的折叠影响端粒维持,在肝癌中可成为RNA疫苗设计的靶点。

Conclusions
非经典RNA二级结构为肿瘤诊疗提供了新靶点,但其动态调控机制和体内检测技术仍需突破。国家自然科学基金等支持的多项研究正推动该领域向临床应用转化。

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