【Nature综述】ceRNA假说:证据与争议
2016/04/12
自该假说提出以来,有大量的研究结果为它提供了支持,但是也引发了一些质疑。在该综述中,作者们评估了支持和反对ceRNA假说的一些证据,以及内源性miRNA海绵(miRNA sponge)互相作用的影响。


4月4日,Nature Reviews Genetics上发表了一篇题为“Endogenous microRNA sponges: evidence and controversy”的综述。

ceRNA(competitive endogenous RNA,竞争性内源RNA)假说于2011年由哈佛医学院Pier Paolo Pandolfi研究小组提出,它是一种基因表达调控模式,是指mRNA之间可以通过miRNAs反应原件(MREs)达到相互调控的目的。


竞争性内源RNA机制(图片来源:Nature Reviews Genetics)

ceRNA假说的提出赋予了mRNA和非编码RNA新的、更为广泛的生物学功能。各种类型RNA之间通过RNA-RNA对话所构成的调控网络在生物学和病理生理过程中发挥作用。目前ceRNA包括mRNA、假基因转录物、长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)等。

自该假说提出以来,有大量的研究结果为它提供了支持,但是也引发了一些质疑。在该综述中,作者们评估了支持和反对ceRNA假说的一些证据,以及内源性miRNA海绵(miRNA sponge)互相作用的影响。

综述共介绍了六部分内容,包括人工miRNA抑制剂(miRNA海绵)、ceRNAs的实验证据、ceRNA网络、转录组广泛的RNA竞争、增强ceRNA活性的模型以及ceRNA验证的限制性。以下是文章的部分图表:


The active transcriptome available for microRNA binding competition

(图片来源:Nature Reviews Genetics)


Strategies used to assess transcriptome-wide competition for microRNA binding

(图片来源:Nature Reviews Genetics)

在结论部分,作者们表示,考察了ceRNA假说的相关证据发现,它在评估与异常转录组变化相关的病理方面有最大的作用,如3′UTRs的广泛重构以及癌症中观察到的聚腺苷酸化动力学。

2015年8月,发表在《遗传》杂志上一篇题为“竞争性内源RNA的生物学功能及其调控”的文章中,作者们表示,目前ceRNA研究仍然处于起步阶段,每种ceRNA的类型的研究例子都较少。一方面,我们需要发现更多类型的ceRNA,另一方面需要探索ceRNA交叉对话是否是一个普遍的、大型的RNA转录调控网络。

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  • Endogenous microRNA sponges: evidence and controversy

    he competitive endogenous RNA (ceRNA) hypothesis proposes that transcripts with shared microRNA (miRNA) binding sites compete for post-transcriptional control. This hypothesis has gained substantial attention as a unifying function for long non-coding RNAs, pseudogene transcripts and circular RNAs, as well as an alternative function for messenger RNAs. Empirical evidence supporting the hypothesis is accumulating but not without attracting scepticism. Recent studies that model transcriptome-wide binding-site abundance suggest that physiological changes in expression of most individual transcripts will not compromise miRNA activity. In this Review, we critically evaluate the evidence for and against the ceRNA hypothesis to assess the impact of endogenous miRNA-sponge interactions.

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