这篇文档属于类型b,即一篇综述性科学论文。以下是基于文档内容的学术报告:
本文的主要作者包括Hassaan Mehboob Awan、Abdullah Shah、Farooq Rashid和Ge Shan,他们分别来自中国科学技术大学生命科学学院、中国科学院分子细胞科学卓越中心以及先天免疫与慢性疾病重点实验室。该论文于2017年发表在期刊《Genomics, Proteomics & Bioinformatics》上。
本文的主题是灵长类特异性长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs)和微小RNA(microRNAs, miRNAs)的研究进展。论文综述了这些非编码RNA在灵长类进化中的独特作用,并探讨了它们在基因表达调控、发育和疾病中的功能。
非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNAs)在几乎所有生命形式中都是基因表达的关键调控因子。它们可以分为管家非编码RNA(housekeeping ncRNAs)和调控非编码RNA(regulatory ncRNAs)。管家非编码RNA包括tRNA、rRNA、snRNA和snoRNA,而调控非编码RNA则进一步分为长链非编码RNA(lncRNAs)和短链非编码RNA(small ncRNAs)。lncRNAs的转录长度超过200个碱基对,而small ncRNAs的转录长度则小于200个碱基对。
支持证据:研究表明,人类基因组中约80%的区域被广泛转录,但仅有2%的基因组编码蛋白质。这些非编码RNA的广泛存在表明它们在基因调控中具有重要作用。
灵长类特异性lncRNAs在进化过程中表现出低序列保守性,但通过保留短序列片段或结构基序来维持其功能。这些lncRNAs可能通过多种机制起源,例如蛋白质编码基因的逐渐转化、染色体重排、转座子插入等。
支持证据:例如,Xist lncRNA在真兽类哺乳动物中高度保守,但在其他哺乳动物中未发现其同源物。Xist的进化被认为部分源于蛋白质编码基因的功能丧失。
灵长类特异性miRNAs的进化历史复杂,尽管一些miRNAs在动物界中表现出深度序列保守性,但miRNAs的频繁获得和丢失也常见。新miRNA基因可能通过现有miRNA基因的局部或串联复制、非结构化转录物的逐渐进化或反义转录等方式起源。
支持证据:例如,人类基因组中的C19MC miRNA簇是最大的miRNA簇之一,仅在灵长类中存在。C19MC在胚胎发育中起关键作用,并在胎盘组织中逃避表观遗传沉默。
灵长类特异性ncRNAs在多种人类疾病中发挥重要作用。例如,与脆性X综合征相关的lncRNA FMR4在抗凋亡中发挥作用,而与非编码RNA PRINS相关的银屑病是一种人类特异性自身免疫性皮肤病。
支持证据:研究表明,FMR4在脆性X综合征患者中表达沉默,而PRINS lncRNA在银屑病非病变表皮中特异性表达。
灵长类特异性miRNAs在神经精神疾病中也有重要作用。例如,miR-1202在重度抑郁症中表达下调,而miR-1908-5p与双相情感障碍的发病机制相关。
支持证据:研究表明,miR-1202的表达与GRM4蛋白表达呈负相关,而miR-1908-5p通过调控神经元谷氨酸能突触中的基因表达影响双相情感障碍。
本文综述了灵长类特异性lncRNAs和miRNAs的研究进展,揭示了它们在基因表达调控、发育和疾病中的重要作用。这些研究不仅加深了我们对灵长类与非灵长类哺乳动物之间差异的理解,还为开发新的诊断和治疗靶点提供了重要线索。
本文通过系统综述灵长类特异性ncRNAs的进化与功能,展示了它们在生物学和医学研究中的广泛应用前景。未来的研究将进一步揭示这些ncRNAs的具体机制,为人类健康提供新的科学依据。