IncRNA系列：lncRNA的生物学功能介绍

（一）lncRNA 对于细胞周期及凋亡的调控作用 

有研究报道，lncRNA 可以通过调节细胞周期和凋亡的方式，来影响细胞的增殖。例如，Gas5（growth arrest-specific 5，非编码 RNA）在细胞周期阻滞的细胞内大量集聚。其发挥作用的机制是抑制对于糖皮质激素敏感的基因表达，使得细胞发生凋亡。Gas5 能与糖皮质激素受体上的“糖皮质激素反应元件"（glucocorticoid response element，GRE，该反应元件位于糖皮质激素受体的 DNA 结合结构域内）相结合，通过竞争性抑制的方式抑制由糖皮质激素受体诱导的 DNA 转录反应。

第二个例子是 lincRNA-p21（Long intergenic non-coding RNA-p21）。该分子由 p53 激活并在 p53 信号通路中发挥重要作用并诱导细胞凋亡。lincRNA-p21 和 hnRNP-K（heterogenous nuclear  ribonucleoprotein-K）相互结合，并介导下游 hnRNP-K 的转录抑制作用。

第三个被详细研究的分子是 lncRNA PANDA。lncRNA PANDA 位于 CDKN1A 基因转录起始位点上游 5kb 处，它的序列正好和 CDKN1A 的序列互补。它在 DNA 损伤引起的反应中发挥了重要的作用。在 DNA 发挥损伤后，p53 激活了 CDKN1A、PANDA 和 lincRNA-p21 的转录。PANDA 被转录后，和转录因子 NF-YA 相互结合并抑制凋亡。PANDA、lincRNA-p21 和 CDNK1A 这三个基因协同作用，最终影响了细胞周期阻滞和细胞凋亡。

（二）lncRNA 对于 mRNA 降解的调控作用 

mRNA 在细胞内的丰度往往决定了蛋白表达的高低（虽然不绝对，但是大多数情况下如此）。而 mRNA 在细胞内的丰度，通常有两个方面的原因决定： 

1）转录的多少； 

2）降解的快慢。其中，mRNA 的降解有多条途径，而 lncRNA 则参与了其中 Staufen 1 介导的 mRNA 降解途径（Staufen 1-mediated mRNA decay，SMD）。lncRNA 1/2-sbsRNA（Half-STAU1-binding site RNA）上的 Alu 元件（Alu element）能与 SMD 途径中的靶分子上的 3'UTR 区域的 Alu 元件相互结合，形成完整的 STAU1 （Staufen1）结合位点（STAU1-binding site）。这个完整的位点激活了 STAU1，并介导了 STAU 与 mRNA 的结合。这是一种全新的 mRNA 降解机制，通过诱导蛋白与 mRNA 结合并调控 mRNA 的降解。

（三）lncRNA 调控蛋白翻译 

lncRNA 同样可以直接调控蛋白的翻译。在小鼠模型中发现了一条 lncRNA，它能直接和泛素羧基端水解酶 L1（ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1，UCHL1）结合，通过 SINEB2 重复序列（SINEB2 repeat）的介导，增加 UCHL1 的蛋白合成。另一个例子是，BACE-AS （一条 lncRNA 分子）是 BACE1 （β-site APP cleaving enzyme1）分子的反义转录产物。通过 BACE-AS 与 BACE1 mRNA 序列的互补结合，增强了 BACE1 mRNA 的稳定性，增加了 BACE1 蛋白在细胞内的表达量，最终参与了阿尔斯海默症的发生。当然，lncRNA 的作用方式分类方法有很多，上述分类方法是通过 lncRNA 发挥的功能来进行 分类的。同样，还可以根据 lncRNA 的作用方式来进行分类。