综述:lncRNA中内含子保留现象的成因、影响与研究挑战

【字体: 时间:2025年08月11日 来源:Molecular and Cellular Biology 2.7

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  这篇综述深入探讨了长链非编码RNA(lncRNA)中内含子保留(IR)现象的调控机制与生物学意义。文章系统比较了IR在lncRNA与信使RNA(mRNA)中的差异特征,指出lncRNA因其低效剪接特性导致更高的IR发生率,并详细阐述了IR对RNA稳定性、亚细胞定位及功能的复杂影响。作者特别强调了当前研究面临的技术挑战,为探索非编码RNA调控网络提供了重要视角。

  

Abstract

可变剪接(Alternative splicing)作为转录后调控的核心机制,通过产生多样化的转录本和蛋白质异构体参与生命活动。内含子保留(Intron Retention, IR)作为特殊剪接形式,能使成熟RNA保留内含子序列,显著影响RNA的稳定性、定位及功能。尽管IR研究尚处起步阶段,新证据表明其在基因表达调控中具有关键作用。

与蛋白质编码基因产生的mRNA相比,长链非编码RNA(lncRNA)表现出更低的剪接效率、更复杂的可变剪接模式及更高的IR发生率。这种差异源于lncRNA独特的生物学特性:缺乏蛋白质编码压力使其剪接信号较弱,且常含有非经典剪接位点。研究显示,lncRNA中IR事件可达mRNA的3-5倍,某些特定lncRNA亚类的IR率甚至超过60%。

Causes of IR in lncRNAs

lncRNA的IR现象主要受三大因素驱动:

  1. 剪接机制缺陷:弱化的5'剪接位点(5'ss)和分支位点(BPS)导致剪接体组装效率低下

  2. 染色质环境:组蛋白修饰(如H3K36me3)的异常分布影响剪接因子募集

  3. RNA二级结构:保守的茎环结构可能遮蔽关键剪接信号

Functional Consequences

保留的内含子可产生多重效应:

核质分布:含IR的lncRNA更倾向滞留细胞核,通过内含子中的核保留信号(NRS)发挥作用

分子互作:保留序列可能产生新型RNA结合蛋白(RBP)识别位点

降解调控:某些IR事件会激活无义介导的降解(NMD)通路

Research Challenges

当前领域面临三大技术瓶颈:

  1. 高通量测序中IR事件的准确识别

  2. 缺乏针对lncRNA的特异性剪接预测模型

  3. 体内验证实验体系不完善

未来研究需开发单分子成像等新技术,结合 CRISPR-Cas9 筛选系统,全面解析IR在lncRNA动态调控网络中的作用机制。

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