大量证据显示,非编码RNA在动物个体水平上起着重要的生理调控功能。其中研究得较早也较多的是,雌性哺乳动物(或人类女性)中长链非编码RNA XIST在X染色体随机失活中的关键作用。表达XIST的X染色体在以此非编码RNA为主介导的一系列表观遗传调控事件后被转变为Barr body,从而完成了哺乳动物中的X染色体剂量补偿。有意思的是,果蝇的X染色体剂量补偿也与长链非编码RNA调控密切相关。雄性果蝇中两个长链非编码RNA,即rox1和rox2作为形成MSL剂量补偿复合物的支架来行使功能。NEAT1和MALAT1分别是哺乳动物细胞中与paraspeckle和nuclear speckle形成及功能相关的长链非编码RNA。但是令人意外的是,迄今NEAT1敲除小鼠仅发现具有黄体及乳腺形成缺陷,而MALAT1敲除小鼠尚未发现具有任何明显表型。一些长链非编码RNA敲除的人或小鼠ES细胞以及其他细胞系中也显示出一定的表型,但是对于绝大部分长链非编码RNA,目前还缺乏在各种模式动物、小鼠及人个体水平生理作用的研究。
对于小RNA中piRNA和微小RNA的生理功能有较多的研究。piRNA通路失活在秀丽线虫、果蝇、小鼠中均会导致配子发生上的缺陷。很多微小RNA的生理作用已经得到认识。在秀丽线虫(线虫)、果蝇以及小鼠中,多个微小RNA的突变具有相应表型。例如,最先被认识到的两个微小RNA,即lin-4及let-7的突变线虫就分别具有明显发育迟滞和寿命减短的特点。果蝇的微小RNA bantam突变具有神经发育障碍以及个体偏小等表型。miR-1突变小鼠存在心律不齐甚至猝死等表型。也发现很多微小RNA突变并无明显表型;有时需要把一个特定微小RNA簇或者微小RNA家族整体敲除才会表现出明显的表型。例如,敲除miR-183/96/182后,小鼠会出现记忆损伤;这种结果表明,微小RNA各家族成员具有功能上的冗余。近年来还发现,一些非编码RNA(微小RNA为主)存在于外泌体中,可以起到细胞间调控作用。从这个意义上,非编码RNA可以起到细胞间信号分子样的生理作用。当然目前对于大量微小RNA以及其他各种非编码RNA的研究也还停留在细胞水平上,对于绝大部分非编码的生理功能还缺乏认知。(www.xing528.com)
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