ceRNA(competitive endogenous RNA,竞争性内源 RNA)假说: 所有类型的 RNA 都可以通过 microRNA 结合位点(MRES, microRNA response elements)进行相互作用。除了传统的 microRNA-RNA 作用方式外,还存在反向 RNA-microRNA 作用方式,编码 RNA 和非编码 RNA(lncRNA、cirRNA) 可以通过竞争 MRES 进行交互。转录本之间通过 MREs 可调节各自的表达水平,含有越多相同 MREs 的 RNA 之间更能有效的交流。CeRNA 假说除了能解释所有非编码 RNA 的功能外,还认为 mRNA 除了翻译成蛋白发挥功能,还能调节其他 mRNA。
A: mRNA 和 microRNAs 之间的作用可能是双向的,一条 mRNA 的水平能够影响到其他 mRNA 的水平和活性。
B: RNA 之间能够通过 microRNA, microRNA 反应元件(MREs)进行交流。RNA 之间含有的相同 MREs 数量越多,它们之间的交流就越深入。
C: RNA 的 3,UTR 含有 MREs,能够自身顺式调节 RNA 分子,也可能反式调节 microRNAs 的水平,从而调节其它 RNA 的水平。
ceRNA 研究案例
美国哈佛大学医学院的一项研究选分析了抑癌基因 PTEN 的竞争性内源 RAN(ceRNA)网络,发现蛋白编码 RNA 可通过 ceRNA 调节 PTEN 基因,共同调控肿瘤生长。该研究成果于 2011 年 10 月 14 日在线发表在《细胞》(Cell)杂志上。
Arvey 及其同事发现 microRNA 的作用受其靶点 mRNA 的影响。有多个靶点基因的 microRNA 更能下调靶点基因。同样,当某个 mRNA 上调时,由于 MRE 总量超过了 microRNA,microRNA 的抑制作用将会减弱。因此,改变单个 ceRNA 的表达水平能够影响其它具有相同 MRE 的 ceRNA。