今天，东南网小编为大家带来了哪些非编码基因研究过的 人体已知的基因总共有多少种？，又都有哪些基因呢？，基因的结构都有哪些？，和基因相连的都有什么？，希望能帮助到广大考生和家长，一起来看看吧！
非编码RNA详细资料大全
非编码RNA(Non-coding RNA)是指不编码蛋白质的RNA。其中包括rRNA,tRNA,snRNA,snoRNA 和microRNA 等多种已知功能的 RNA,还包括未知功能的RNA。这些RNA的共同特点是都能从基因组上转录而来,但是不翻译成蛋白,在RNA 水平上就能行使各自的生物学功能了。非编码RNA 从长度上来划分可以分为3类:小于50 nt,包括microRNA,siRNA,piRNA;50 nt到500 nt,包括rRNA,tRNA,snRNA,snoRNA,SLRNA,SRPRNA 等等;大于500 nt,包括长的mRNA-like 的非编码RNA,长的不带polyA 尾巴的非编码RNA等等。
基本介绍
中文名 :非编码RNA
外文名 :Non-coding RNA
属性 :RNA
包括 :rRNA,tRNA,snRNA,snoRNA
基因概况,种类介绍,技术进展,展望,
基因概况
细胞中含量最高的是rRNA 和tRNA 这两种常见的非编码RNA。广义上的非编码RNA是包括这两种RNA的,研究的比较透彻。狭义上的非编码RNA往往不包括rRNA 和tRNA,因此在这里就不做介绍了。这里介绍的非编码RNA种类,是在狭义上的非编码RNA 的定义,即,不包括mRNA,tRNA 和rRNA 的其他RNA分子。在此主要介绍一下表达量相对比较高的snRNA、snoRNA 和作为研究热点的microRNA。
种类介绍
snRNA snRNA 是 *** all nuclear RNA的简称,也称作小核RNA。其功能是与蛋白因子结合形成小核核糖蛋白颗粒( *** all nuclear ribonucleo-protein particle,简称snRNPs),行使剪接mRNA的功能。snRNA 主要包括5 种:U1,U2,U4,U5 和U6。存在于所有snRNP 中的蛋白叫做通用蛋白,也称做 *** 蛋白。通用蛋白和snRNA的结合位点已经研究清楚了。除U6 外,Sm蛋白可以结合到所有的其他snRNA 的保守序列AAU4-5GGA上,这段序列被称为Sm蛋白的结合位点,这也可以作为判断一个RNA是否是snRNA 的一个特征。 snoRNA snoRNA 是最早在核仁发现的小RNA,称作小核仁RNA,最初发现它们的生物功能是用来修饰rRNA的。大多数小核仁RNA可以分为两类。一类是C Dbox snoRNA,这一类snoRNA是对RNA的碱基进行甲基化修饰的。其特点是含有4 个Box:Box C、Box D、BoxC’和BoxD’。事实上对C D box snoRNA 的预测已经有很多已经发表的软体,比如说snoscan。另一类是H/ACA box,这一类snoRNA 对RNA的碱基进行甲尿嘧啶化修饰。其特点是形成一个双stem,中间加一个loop 区,中间的loop 区中有一个boxH。而在尾部的tail 有个boxACA。由于boxH 和boxACA 的一级序列特征的界定比较松。比如BoxH 是ANANNA,很多A rich 的区域都能满足这个特征。而boxACA 是ACANNN,只有3 个碱基的明确信息。所以单单从一级序列特征上判断一个RNA 是否为snoRNA 是比较容易出错的。好在,HACA snoRNA 的二级结构是非常明确的。所以,用二级结构结合尾部的Box ACA的特征,联合判断一个RNA是否为HACA snoRNA 是切实可行的。 microRNA MicroRNA 是一类21~23 nt 的小RNA,其前体大概是70~100 nt 左右,形成标准的stem 结构,加工后成为21~23 nt 的单链RNA。microRNA 的作用机制是与mRNA 互补,让mRNA 沉默或者降解。现在流行的RNAi 技术就是利用了细胞体内的这个机制,在体外人工加入类似microRNA 的 *** allRNA 来沉默对应的mRNA circularRNA 环状RNA与已知的线状RNA不同,形成一个共价闭合的连续循环。在环状RNA中,RNA分子的3'和5'末端通常是连线在一起的。这种特性赋予了环状RNA许多特性,其中许多特性是最近才被识别出来的。 许多环状RNA来源于蛋白质编码基因,但是细胞中产生的环状RNA还没有被证明可以编码蛋白质。因此它们被归类为非编码RNA。最近,一些环状RNA显示出了作为基因调节器的潜力。像许多其他非编码亚型一样,大多数环状RNA的生物学功能尚不清楚。 由于环状RNA没有5'或3'端,它们对核外酶介导的降解具有抵抗性,并且可能比细胞中的大多数线性RNA更稳定。
技术进展
非编码RNA的工作主要分为两个方面,一是大规模的鉴定新的非编码RNA,二是通过各种方法研究非编码RNA的功能。大规模鉴定非编码RNA的方法可以分为用理论预测和实验发现两种。前者主要借助计算机,从已有的非编码RNA中提取特征信息,然后以特征信息做全基因组搜寻,比较成功的预测软体有:预测snoRNA 的snoScan和snoGPS,预测tRNA 的tRNAScan,预测microRNA 的mirScan,另外如RNAz,RNAmotif 等也都是很好的非编码RNA预测工具。理论预测方法简便快捷,但是最终的确定还是依赖于实验,因此理论预测与实验验证通常是相辅相成的。 很多实验有鉴定非编码RNA的方法,这些方法被称作“RNomics”。RNomics 的核心在于构建非编码RNA 的cDNA 文库,根据长度不同,非编码RNA的cDNA文库可以主要分为小于50 nt,50~500 nt以及大于500 nt 3 种,另外对于大于500 nt 的还可以分为带polyA 尾巴和不带polyA 尾巴这两种。Ambion 公司、Invitrogen 公司以及Qiagen 公司都推出了可以用来构建非编码RNA 的cDNA 文库的试剂盒。得到非编码RNA的cDNA文库以后,有多种方法可以用来鉴定文库中的非编码RNA。比较传统的是克隆测序,这种方法工作量很大,且对低丰度的非编码RNA 检测效率较差,但是这种方法操作流程比较简单,且对仪器设备要求不高,成本相对较低,因此仍被广泛使用。随着测序技术的发展,得到非编码RNA的cDNA 文库以后,不用克隆就可以直接测序,这种方法简单快捷,工作量小,可以检测到大量低丰度的非编码RNA,但是对仪器要求较高,成本也很高,使用的测序仪主要有454 和solexa 两种。随着技术的改进和成本的降低,这种直接测序的方法将成为主流。 另外一种广泛使用的非编码RNA 检测技术,是2000 年以后发展起来的全基因组tiling 晶片技术,这种技术的核心在于构建高密度的覆盖全基因组的晶片,生产这种晶片的主要有affymetrix 公司和agilent 公司,这种技术的优点在于不用构建cDNA 文库,更不用做克隆,只要有分离纯化的非编码RNA就可以检测,操作简单,成本很低,可以检测到大量低丰度的非编码RNA,这种方法的缺点在于不能准确的确定非编码RNA的转录起始终止位点,也很难区分剪下加工产物。非编码RNA的功能研究主要集中在microRNA 和siRNA,主要原因在于这两种小RNA的功能作用方式,都是通过同目标基因进行碱基配对,寻找这些小RNA的靶点相对来讲比较容易;而对于长的非编码RNA来讲,它们往往要形成复杂的二级甚至是三级结构,预测其靶点比较困难。随着研究的深入,也有为数众多的长的非编码RNA的功能被鉴定出来,例如Xist 和Khps1 就属于长的带polyA 尾巴的非编码RNA。
展望
大量研究数据表明,高等生物多达一半以上的DNA转录为RNA,其中绝大多数为ncRNA。甚至,有的科学家预言ncRNA在生物发育的过程中,有着不亚于蛋白质的重要作用。但是,今天对整个ncRNA的世界却了解甚少,主要任务是发现更多的ncRNA及其生物功能。毫无疑问,要了解ncRNA 的生物功能,也就是要弄清每个细胞类型在特定的时间内所有蛋白和所有ncRNAs 的功能以及它们之间、它们和DNA之间的相互作用。这一研究的道路还很长,远比基因组计画更为艰巨。因此,要彻底弄清ncRNA 的调控网路,将是揭示生命奥秘的最终突破。
什么是非编码RNA
非编码RNA,指的是不被翻译成蛋白质的RNA,如tRNA, rRNA等,这些RNA不被翻译成蛋白质,但是参与蛋白质翻译过程。
此外还有snRNA,snoRNA等参与RNA剪接和RNA修饰,
miRNA也是非编码RNA,是小的RNA分子与转录基因互补,介导基因沉默。
gRNA又称引导RNA,真核生物中参与RNA编辑的具有与mRNA互补序列的RNA;
eRNA,从内元(introns)或非编码DNA转录的RNA分子,精细调控基因的转录和翻译效率;
信号识别颗粒RNA,细胞质中与含信号肽mRNA识别,决定分泌的RNA功能分子;
pRNA,噬菌体RNA,fi29噬菌体中用6个同样的小RNA分子利用ATP参与DNA的包装;
tmRNA,具有tRNA样和mRNA样复合的RNA,广泛存在细菌中,识别翻译或读码有误的核糖体,也识别那些延迟停转的核糖体,介导这些有问题的核糖体的崩解;
最后就是mRNA中的非翻译区,含有核糖体识别元件如5'-UTR,3'-UTR等。内元(introns)也可看作非编码RNA。
人体已知的基因总共有多少种？，又都有哪些基因呢？，基因的结构都有哪些？，和基因相连的都有什么？
人体细胞
的DNA中,共有大约29亿个
碱基对
,2.7万个基因。
这些基因决定了人体内所有种类蛋白质的合成,并以此决定着人体内所有的遗传性状和生理生化过程。
所有基因的结构都基本相同,都是由A、G、T、C四种碱基形成的
脱氧核苷酸
组成的长链。长链中四种核苷酸的排列顺序决定着蛋白质的种类,称为编码序列,也称
外显子
。每个基因之间以及一些基因内部存在一些非编码序列,也称
内含子
。
基因与基因之间就是这些非编码序列核苷酸。即使是在基因的编码序列内部,也可能分成几段,在段与段之间也存在长度不等的非编码序列。这些非编码序列有些属于基因的调控基因,控制着基因的表达,有些可能是无用的。也有些非编码序列对于其前段基因是调控基因,但对于它连接的后段基因则可以是无用的。
通过
人类基因组计划
,人们发现在人类基因中,只有不到10%基因是用来为蛋白质编码的。加上用于调控的基因,有用的基因最多只占人类基因中的25%,有超过75%的基因是无用的。有科学家认为,这些无用基因是人类在长期的进化中已经变得无用但仍保留下来的;也有科学家认为是用来减小基因突变对遗传影响的几率的;还有科学家认为,这些“无用基因”未必真的无用,只是它们的作用还未被我们认识而已。
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