2017-07-05
ceRNA(competing endogenous RNAs，竞争性内源RNA)假说揭示了RNA间相互作用的新机制。已知microRNA可以通过结合mRNA导致基因沉默，而ceRNA可以通过竞争性地结合microRNA来调节基因表达。ceRNA可以通过应答元件(microRNA response elements，MREs)与microRNA结合从而影响microRNA导致的基因沉默，这揭示了一条RNA-microRNA调节通路的存在，具有重大生物意义。
ceRNA代表一种全新的基因表达调控模式，比起miRNA调控网络，ceRNA调控网络更为精细和复杂，涉及更多RNA分子，包括mRNA、假基因lncRNA和miRNA等。
1. miRNA作用靶基因原理
1) mRNA转录后出细胞核，在细胞质中与miRNA-RISC(RNA-induced silencing complex, RNA诱导沉默复合体)结合，加速mRNA的降解、翻译受阻、表达降低；
2) 假基因活化，竞争结合miRNA-RISC，最终使得亲本基因的表达上调。
2. 不同种类的RNA竞争性结合miRNA
细胞内不同种类RNA对应的RISC丰度不同，使得这些RNA结合miRNA的能力不同。
1) 假基因作为ceRNA
假基因来源于基因拷贝，通常表现为亲本基因的高序列同源性。假基因具有miRNA的靶位点，可能会与miRNA竞争性结合。
2) circRNA作为ceRNA
在某些情况下，目标circRNA以AGO2依赖性的方式剪接，因而限制了它作为miRNA海绵体的潜力。
3) mRNA作为ceRNA
总体而言，mRNA所含的miRNA结合位点的保守性最高，特别是在3"UTR，所以成为主要的miRNA靶基因。
3. 细胞内miRNA及其预测的靶位点相对丰度
1) miRNA表达量较低时，ceRNA结合miRNA会增加；
2) 高含量的miRNA大多不会影响ceRNA的竞争结合力；
3) 丰度变化大的靶基因不会影响高表达的miRNA的活性。
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参考文献
Thomson D W, Dinger M E. Endogenous microRNA sponges: evidence and controversy[J]. Nature Reviews Genetics, 2016, 17(5):272.
相关文献
[1] Fan C, Hao Z, Yan J, et al. Genome-wide identification and functional analysis of lincRNAs acting as miRNA targets or decoys in maize[J]. Bmc Genomics, 2015, 16(1):793.
[2] Parikshak N N, Swarup V, Belgard T G, et al. Genome-wide changes in lncRNA, splicing, and regional gene expression patterns in autism[J]. Nature, 2016, 540(7633):423.
