ceRNA!你是谁?为了谁?
虽然ceRNA已经11岁啦,但是还是有很多人问ceRNA是谁?甚至还有人问ceRNA为什么这么做?到底为了谁?那么,今天就简短的介绍一下ceRNA吧!
ceRNA是谁?
ceRNA全称competing endogenouse RNA, 中文叫做竞争性內源RNA。和ncRNA等概念不同,ceRNA并不是代表某种特定类型的RNA,而是一种调控机制。在ceRNA的概念中有两个关键词,竞争和内源,内源指的是这个调控机制本来在生物体内就存在,而竞争就是这个调控机制的核心。
miRNA可以和靶标mRNA结合,抑制其翻译或者导致mRNA降解,从而实现转录后调控基因表达的功能。在miRNA和mRNA结合的机制中,有一个概念叫做MREs (microRNA response elements), 中文名叫做miRNA 应答元件,正是由于mRNA上存在相关的MREs, 所以才能够和miRNA进行结合。
随着转录组研究的不断深入,发现不仅在mRNA上存在MRE,在其他类型的RNA上也存在MRE,这意味着同一个miRNA可以与多个,多种类型的RNA结合,结合相同miRNA的RNA分子之间就形成了竞争关系。基于miRNA负调控靶标RNA分子的理论,科学家提出了ceRNA调控机制。
ceRNA为了谁?
为了能够让靶基因mRNA脱离miRNA的“魔掌”和“控制”(degradation和repression),ceRNA家族们通过自身“外形”(MREs)来吸引miRNA。为了吸引miRNA,我的ceRNA家族牺牲了很多成员。大家可能知道,有些“自私基因”甚至“极度自私基因”是以牺牲其他基因的利益来壮大自己。但是,自然选择偏好驱动我们要成为“利他基因”。为了基因种群,为了细胞命运,为了生物组织以及为了生物体运转,我们ceRNA家族肩负着属于自己的使命。
以后再有人问你们,ceRNA是谁?ceRNA为了谁?你可以自豪的说,ceRNA是一名“战士”,它为了“和平”!!!
ceRNA的生物机制
前面已经科普了“ceRNA!你是谁?为了谁?”,那么接下来来一组ceRNA漫画看看ceRNA的生物机制。
1 ceRNA家族F4亮相
图1 mRNA、lncRNA、circRNA和pseudogene漫画形象
2 mRNA身上满满的miRNAs,ceRNA竞争失败,mRNA被降解
图2 mRNA降解
3.mRNA身上的miRNAs被释放出来了,ceRNA竞争胜利,mRNA翻译成蛋白质
图3 mRNA完成翻译过程
4. lncRNA作为ceRNA参与竞争,身上吸引了满满的miRNAs
图4 ceRNA家族之一lncRNA
5. circRNA作为ceRNA参与竞争,环形肚子上吸引了满满的miRNAs
图5 ceRNA家族之一circRNA
6. pseudogene作为ceRNA参与竞争,再伪装也掩盖不了满满的miRNAs
图6 ceRNA家族之一pseudogene
ceRNA竞争机制是RNA世界里一种非常有意思的基因调控机制,这种竞争机制与人类社会中的竞争机制非常类似。当然,我们都不鼓励恶性竞争。ceRNA和人类社会恶性竞争分别会破坏整个机体和社会稳定。我们的口号:拒绝“零和效应”,提倡“双赢效应”!
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