ncRNA
非编码 RNA（ncRNA）作为细胞内一类不编码蛋白质的 RNA 分子，其重要性早已不言而喻。在真核细胞的核酸组成中，基因组 DNA 与编码蛋白质的 mRNA 所占比例相加尚不足 30%，而 ncRNA 分子则占据了超过 70% 的绝对优势，这一比例充分彰显了 ncRNA 在细胞生命活动中不可或缺的关键地位。在众多 ncRNA 类型中，调控类 ncRNA 以其在基因表达调控中的核心作用，成为近 10 年来生物学研究的焦点领域。随着科研探索的持续深入，新的 ncRNA 调控机制不断被揭示。除了广为人知的 lncRNA（长链非编码 RNA）、miRNA（微小 RNA）和 circRNA（环状 RNA）等明星分子外，近年来 eRNA（增强子 RNA）、tsRNA（tRNA 衍生的小 RNA）和 piRNA（piwi 相互作用 RNA）等新兴成员也逐渐崭露头角，纷纷跻身调控类 ncRNA 的行列。以下是对主要几类调控类 ncRNA 的简要总结：
即便如此，我们对非编码 RNA（ncRNA）调控机理的探索仍只是冰山一角，尤其是在人类医学和农作物生产等具有巨大应用价值的领域，其潜力进一步挖掘。鉴于此，本文将从应用角度出发，综述 ncRNA 研究的前沿进展，并简要探讨高通量测序技术在该领域的应用价值及未来研究方向。
NcRNA 与癌症
癌症作为人类健康的重大威胁，一直是医学研究的热点领域。近年来，非编码 RNA（ncRNA）与癌症之间的关系逐渐成为研究的焦点，揭示了两者之间复杂的调控机制。癌症的发生、发展和转移通常由两类基因驱动：肿瘤抑制基因（tumor suppressor）和癌基因（oncogene）。肿瘤抑制基因负责抑制细胞的增殖和转移能力，而癌基因则驱动细胞不受控制地增殖、转移，并逃避细胞凋亡途径。非编码 RNA（ncRNA）通过调控这两种基因的表达，从而在癌症的发生和抑制中发挥关键作用。
非编码 RNA（ncRNA）在癌症中的调控作用主要体现在以下几个方面：
调控基因表达：ncRNA 可以通过多种机制调控基因表达，包括转录水平和转录后水平的调控。例如，长链非编码 RNA（lncRNA）可以通过与染色质修饰复合物结合，影响基因的转录活性。微小 RNA（miRNA）则通过与 mRNA 的 3' 非翻译区结合，抑制 mRNA 的翻译或促进其降解。
影响肿瘤微环境：ncRNA 还可以调节肿瘤微环境，影响肿瘤的免疫逃逸和血管生成。例如，某些 ncRNA 可以通过调节炎症反应，促进肿瘤的免疫抑制性微环境的形成。
作为生物标志物和治疗靶点：由于 ncRNA 在癌症组织和体液中的差异表达，它们有望成为非侵入性的诊断和预后生物标志物。例如，循环 ncRNA 可以通过血液检测获取，为了解肿瘤生物学特性和治疗效果提供重要信息。此外，以 ncRNA 为靶点的治疗方法也是癌症治疗的新方向，如反义寡核苷酸或 RNA 模拟物等，可以通过调节基因表达，增强药物疗效，克服耐药性。
尽管 ncRNA 在癌症研究中取得了显著进展，但仍有许多挑战需要克服。例如，ncRNA 的功能和调控机制复杂多样，且其表达和功能可能因细胞类型和环境条件而异。此外，基于 ncRNA 的疗法在临床应用中还面临递送系统、脱靶效应等技术瓶颈。未来的研究需要进一步深入探索 ncRNA 的精确功能和机制，以充分发挥其在癌症诊断和治疗中的潜力。
近年来，非编码 RNA（ncRNA）在癌症研究中的重要性日益凸显。癌症的发生、发展和转移通常由两类基因驱动：肿瘤抑制基因（tumor suppressor）和癌基因（oncogene）。肿瘤抑制基因负责抑制细胞的增殖和转移能力，而癌基因则驱动细胞不受控制地增殖、转移，并逃避细胞凋亡途径。非编码 RNA（ncRNA）通过调控这两种基因的表达，从而在癌症的发生和抑制中发挥关键作用。 上图展示了 miRNA、tsRNA、lncRNA、pseudogene 以及 circRNA 通过不同的调节模式扮演癌症驱动分子的机制。除了我们熟悉的几种分子外，LeuCAG3’tsRNA 通过结合 RPS15 和 RPS28 的转录本，打开它们的二级结构，从而促进其翻译，进而促进这两种核糖体小蛋白的表达及核糖体的合成，这种机制被发现促进了肝细胞癌的进展。值得注意的是，图 2A 中展示的 miR-155 驱动癌症的机制已经转化出了抑制其功能的 anti-miR-155 的疗法，并且已经有两个临床试验正在开展。 非编码 RNA（ncRNA）在癌症中的调控机制多种多样，包括但不限于以下几种： miRNA：通过结合 mRNA 的 3' 非翻译区（3'UTR），抑制靶基因的翻译或促进 mRNA 的降解，从而调控基因表达。 lncRNA：作为竞争性内源 RNA（ceRNA），吸附 miRNA，间接调控基因表达。 tsRNA：通过结合特定的 mRNA 或 rRNA，调节其稳定性和翻译效率，进而影响基因表达。 circRNA：通过与 miRNA 或 RNA 结合蛋白相互作用，调控基因表达。 这些非编码 RNA 分子在癌症的发生、发展和转移中扮演着重要角色，不仅为癌症的诊断提供了新的生物标志物，也为癌症治疗提供了新的靶点。未来的研究将进一步探索这些非编码 RNA 分子的作用机制，以及它们在癌症治疗中的应用潜力。
除了上述机制外，非编码 RNA（ncRNA）还可通过促进肿瘤抑制基因（tumor suppressor）的表达或抑制癌基因（oncogene）的表达，发挥癌症抑制分子的作用（如图 3 所示）。这一特性为开发治疗癌症的小分子药物提供了大量潜在候选靶点。
NcRNA 与植物的生长和抗逆
除了在医学研究中的应用，非编码 RNA（ncRNA）在植物生长与抗逆中扮演的角色在近几年也愈加受到关注。图 4 展示了长链非编码 RNA（lncRNA）的作用机制。如图所示，lncRNA 可以作为支架、分子 decoy、分子海绵以及 siRNA 前体发挥调控作用。它们还可以翻译成小肽，在植物发育过程中的不同环境条件下以顺式或反式作用调控靶基因，从而控制植物的生长发育。例如，IPS1 通过充当 miR399 的内源靶分子 decoy 调节 PHO2，并与另一种 lncRNA NATpho1;2 一起影响植物体内磷酸盐的平衡。
这些研究表明，lncRNA 在植物生长发育和逆境响应中具有多种调控功能，为植物的分子育种和抗逆研究提供了新的思路和工具。
NcRNA 与植物的生长和抗逆
除了在医学研究中的应用，非编码 RNA（ncRNA）在植物生长与抗逆中扮演的角色在近几年也愈加受到关注。图 4 展示了长链非编码 RNA（lncRNA）的作用机制。如图所示，lncRNA 可以作为支架、分子 decoy、分子海绵以及 siRNA 前体发挥调控作用。它们还可以翻译成小肽，在植物发育过程中的不同环境条件下以顺式或反式作用调控靶基因，从而控制植物的生长发育。例如，IPS1 通过充当 miR399 的内源靶分子 decoy 调节 PHO2，并与另一种 lncRNA NATpho1;2 一起影响植物体内磷酸盐的平衡。
另一种研究较为深入的 ncRNA 是 miRNA，研究发现其在植物的各种环境抗逆中发挥着关键作用。图 5 概述了 miRNA 在植物发育和胁迫响应中的功能，以及对拟南芥和水稻在发育过程中（内圈）和对生物和非生物胁迫响应（外圈）由 miRNA 介导的调控作用。例如，miR398 在调节植物铜代谢平衡、应答过量的铜、铁、镉等重金属胁迫、蔗糖、臭氧、盐害等其他非生物胁迫，以及病原菌生物胁迫中均扮演重要角色。在拟南芥中，成熟的 miR398 表达受热胁迫诱导，通过靶基因（CSD1、CSD2 和 CCS）下调表达，抵御热胁迫。此外，miR398 在豌豆中通过调控超氧化物歧化酶（CSD1）的表达，帮助植物抵抗缺水胁迫。
这些研究表明，ncRNA 在植物生长发育和逆境响应中具有多种调控功能，为植物的分子育种和抗逆研究提供了新的思路和工具。
NcRNA 的未来
综上所述，非编码 RNA（ncRNA）在人类疾病领域以及农业领域等展现出巨大的应用前景。许多 ncRNA 分子的具体生物学作用尚未被完全探明，其在临床和生产上的应用潜力更是无穷无尽。尤其是目前高通量 RNA 测序技术的普及，使得这些潜力的释放变得更为快速。图 6 展示了高通量测序技术（RNA-seq）在研究基于 ncRNA 的人类心血管疾病新的诊断和治疗方法的途径。由此可见，ncRNA 的应用价值在未来将十分广阔。 随着技术的飞速进步和跨学科研究的深入，对 ncRNA 的理解正以前所未有的速度扩展，迎来了一个崭新的时代。近年来，一系列创新技术如改良的 RNA 探针、荧光 RNA 适配体、CRISPR-Cas 系统以及超分辨率显微镜等，使研究人员能够动态可视化丰富的 ncRNA，深入揭示以 RNA 为中心的亚细胞结构和生物过程。同时，单细胞 RNA 测序和空间转录组测序技术的突破，使研究人员能够在原始组织和分子环境中对 mRNA 和 ncRNA 进行全面分析，进一步加深对 ncRNA 生物学的理解。 尽管 ncRNA 的研究仍处于初级阶段，但其在病理生理过程中的关键作用以及潜在的治疗应用前景令人振奋。随着对 ncRNA 功能和结构的深入理解，以及化学修饰、递送技术的不断进步，结合这些前沿技术，未来有望开发出更多针对疾病或组织特异性 ncRNA 的创新治疗手段。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| T7 RNA 聚合酶 | abs60153-100KU | 100KU |
| RNA 保护因子 | abs60330-50T | 50T |
| T4 RNA Ligase 1 | UA070071-1000U | 1000U |
| mitochondrial RNA bing complexI subunit抗体 | bulk-mRb-3mg | 3mg |
