ceRNA 调控机制

2024-05-04 02:17:58

ceRNA 不同于mRNA, lncRNA, ncRNA 等概念，其指的既不是某一种类型的RNA(比如mRNA, lncRNA), 也不是某一类的RNA(如ncRNA);

ceRNA 其实指的是不同种类的RNA之间的调控机制，英文名为 competing endogenous RNA , 翻译成中文叫做 " 竞争性内源RNA ";

在这个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；

对于miRNA, 研究的都很成熟，其通过和mRNA的3'UTR 进行结合，抑制mRNA的翻译或者导致mRNA降解，实现转录后的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；

对于lncRNA, circRNA 等其他类型的RNA, 也存在MREs ,对于某些假基因来说，其转录本由于和祖先基因的高同源性，也存在MREs, 这就导致在生物体内，对于同一个miRNA来说，mRNA， lncRNA, circRNA, pseudogene-mRNA 都会来结合这个miRNA, mRNA, lncRNA, circRNA 这三者之间就存在了一个竞争关系，通过竞争性的结合miRNA, 形成了一个复杂的调控网络，从而调控基因的表达；

那么ceRNA机制如何来调控基因的表达量呢？如下图所示，RNA X 和 RNA Y 都有相同的MREs, 竞争性的结合同种类型的miRNA

假设细胞内该miRNA 一共只有4个，在正常的表达情况下，RNA X 结合1个miRNA， RNA Y 结合2个miRNA,

当RNA Y表达量降低时，RNA X 结合3个miRNA, RNA Y 结合1个miRNA;

当RNA Y表达量提高时，RNA X 结合1个miRNA, RNA Y 结合3个miRNA;

由于miRNA对表达量起一个负调控作用，当RNA Y 表达量降低时，RNA X与更多的miRNA结合，导致RNA X的表达量也相应降低，当RNA Y 表达量提高时，与RNA X 结合的miRNA 变少，RNA X的表达量也相应提高；

参考文献: A ceRNA hypothesis: the Rosetta stone of a hidden RNA language ?

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