14、单核苷酸变异引起的RNA二级结构改变

单核苷酸变异引起的RNA二级结构改变

一、引言

编码RNA中的点突变不仅会导致氨基酸替换，还会引起RNA二级结构的动态变化，从而使RNA功能失调。RNA二级结构由其一级序列调控，互补碱基（如A - U和C - G）以及其他小配对（如G和U之间的摆动配对）形成稳定的碱基对。不同的子结构（如碱基对、碱基对组合、环）对特定结构的自由能变化贡献不同。

像核糖开关就是一个例子，配体结合通过抑制局部结构的形成触发动态构象变化，这一特性可用于设计细胞内传感器，调节RNA功能（如下游翻译或切割）。这表明即使是局部构象变化也可能通过全局诱导动态构象变化来损害RNA功能。

与核糖开关类似，个体间的碱基差异（如单核苷酸多态性SNP或单核苷酸变异SNV）也能诱导构象变异。结构破坏变异（即riboSNitches）可通过计算机结构预测方法SNPfold发现。此前也有研究分析了RNA结合蛋白HuR结合位点周围riboSNitches的影响，结果显示存在对结合亲和力有显著影响的SNP，且降低RBP结合亲和力的SNP存在明显的选择不足。

在特定生物学背景下，人们还研究了riboSNitches与疾病表型的关系。例如，对癌症基因组中riboSNitch富集和缺失元件的统计分析发现，在某些类型的癌症中，长链非编码RNA（lncRNA）和mRNA非翻译区（UTRs）中riboSNitches显著富集或缺失，这表明结构破坏突变对发病机制有影响。

体外全基因组riboSNitch检测可通过高通量RNA结构分析进行，有研究对人类家庭三人组进行了全转录组分析，评估了SNP的结构影响。不过，计算机预测在riboSNitch检测中仍很重要，因为结构数据库中人类三人组的结构数据集较少。而且R