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长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是指一类含有200个核苷酸以上,但不能编码蛋白质的RNA分子。研究发现,lncRNA普遍存在哺乳动物细胞中,通过表观遗传学调控、基因转录调节以及影响细胞核亚结构的形成等多种方式参与众多细胞生理功能的调节。lncRNA来源广泛,它们可以转录自基因间区域、基因的上游区域、基因内区域或与蛋白编码基因形成自然反义转录本。据不完全统计,目前发现人类约有10,000-15,000种lncRNA,而仅有大约100种lncRNA的功能得到验证,还有大量lncRNA的功能尚待进一步探究。 辅酶Ⅱ依赖性视黄醛脱氢还原酶(NADP(H)-dependent retinol dehydrogenase/reductase, NRDR)是全反式维甲酸合成代谢的关键酶,由DHRS4基因编码。人DHRS4基因及其下游两个同源基因DHRS4L2和DHRS4L1共同组成DHRS4基因簇,三者串联排列于人类染色体14q11.2位点。另外,在DHRS4基因反义链存在DHRS4-AS1(C14orf167)基因,其转录生成的lncRNA与DHRS4基因以头对头方式形成自然反义转录本(natural antisense transcripts,NATs),并对DHRS4基因簇的表达具有调控作用。 运用RACE技术,我们在人睾丸细胞株和人正常肝细胞株HL7702中,分别克隆得到了序列完全相同的DHRS4-AS1转录本亚型——ASDHRS4-1。在人睾丸细胞株中,利用siRNA干扰沉默ASDHRS4-1后,运用实时定量PCR检测DHRS4 mRNA水平没有变化,但运用western blotting技术检测 NRDR蛋白水平下降,提示自然反义转录本ASDHRS4-1在翻译水平调控DHRS4基因表达。为进一步研究ASDHRS4-1对DHRS4基因调控的分子机制,我们对ASDHRS4-1进行序列分析后发现,其序列中存在反转录转座子 LTR7C和AluSq以及与DHRS4基因的重叠区域——OL(Overlap)序列。针对以上发现我们构建了一系列由 LTR7C、AluSq和OL序列特定组合的反义质粒,检测不同反义序列对DHRS4表达的影响。结果发现:在HL7702细胞株中,转染ASDHRS4-1全长质粒后,实时定量PCR结果显示DHRS4 mRNA水平同样没有变化,但western blotting结果显示NRDR蛋白水平下降,而转染其他质粒蛋白质和mRNA水平均无明显变化。 基于以上的研究发现,我们认为:1、ASDHRS4-1作为lncRNA参与DHRS4基因的翻译调控,并且这种调控不是简单依靠 ASDHRS4-1序列的某些反转录转座子片段,而是依赖于ASDHRS4-1的全长序列。2、ASDHRS4-1对DHRS4基因的调控在人睾丸细胞中表现为同向调控,而在人正常肝细胞中表现为反向调控。本研究结果有助于明确 DHRS4-AS1对DHRS4基因表达调控的可能因素,为进一步研究lncRNA在各种细胞生理病理过程中的功能及作用机制提供依据。