生物体中的RNA种类繁多，功能复杂，一般按照是否编码蛋白质将其分为编码RNA（coding RNA）和非编码RNA（non-coding RNA, ncRNA）两大类。前者就是指mRNA，后者则包括很多种类，如众所周知的tRNA和rRNA，参与mRNA剪接的snRNA，参与RNA修饰的snoRNA等。
非编码RNA种类很多，按照长度可分为两大类：大于200 nt（核苷酸）的称为长非编码RNA（lncRNA），小于200 nt的称为小非编码RNA（small ncRNA），50 nt以下的还可称为tiny ncRNA，如siRNA、miRNA和piRNA等。
非编码RNA也可以按照表达和功能特性分为管家非编码RNA（housekeeping ncRNA）和调节非编码RNA（regulatory ncRNA）。前者是细胞生存所必需的，所以含量较为恒定，呈组成型表达，也称为组成型ncRNA。后者的表达有明显的时空特异性，通常短暂表达，对转录、翻译等过程起调节作用。
图1. 非编码RNA分类
管家非编码RNA 主要包括tRNA、rRNA、snRNA、snoRNA以及telomerase RNA等。其中核糖体RNA（ribosomal RNA，rRNA）是细胞内含量最多的一类RNA，占RNA总量的82%左右。其生理功能是与蛋白质一起构成核糖体，负责蛋白质的合成。
常见的RNA有：
mRNA：信使RNA，可翻译为蛋白质序列，在蛋白质合成过程中发挥“合成模板”作用。
rRNA：核糖体RNA，核糖体组成部分，在蛋白质合成过程中发挥“合成工厂”作用。
tRNA：转运RNA，可携带氨基酸，在蛋白质合成过程中发挥“运输工具”作用。
hnRNA（heterogeneous nuclear RNA, hnRNA）：核内最初转录生成的RNA。
Ribozyme：核酶，具有催化功能的RNA，可催化RNA的剪切。
Genome RNA：类似DNA，具有遗传信息功能的RNA，如某些RNA病毒以RNA作为遗传物质。
gRNA（Guide RNA）：指导RNA，指导RNA剪辑。
tmRNA：兼具tRNA及mRNA功能的RNA。
scRNA（small cytoplasmic RNA）：胞质小RNA分子，如信号识别颗粒7sRNA。
snRNA（small nuclear RNA）：RNA剪辑体组分，参与RNA的剪辑。
snoRNA（small nucleolar RNA）：核仁小RNA，在核仁内参与rRNA的加工。
lncRNA（long non-coding RNA）：长非编码RNA，广泛参与体内DNA、RNA、蛋白的调控。
lincRNA（large intergenic non-coding RNA）：基因间长非编码RNA，属lncRNA的一种。
circRNA（circle RNA）：环RNA，属lncRNA的一种，一部分由内含子剪切产生，参与基因表达调控。
ceRNA（competing endogenous RNAs）：体内竞争性RNA。
miRNA：微小RNA，长度集中在22nt，广泛参与体内的基因表达调控。
stRNA（small temporal RNA）：双链小RNA，是miRNA的亚类，参与发育时序调控。
sRNA（small RNA）：包括miRNA、piRNA等，细菌也可产生的长度50-500bp的小RNA分子，参与细菌基因的表达调控。
piRNA（Piwi-interactingRNA）：哺乳动物精细胞发现的长度约30nt的小RNA，参与生殖细胞的生长发育。
aRNA（anti-sense RNA）：反义RNA，调控基因的表达。
eRNA（enhancer RNA）：增强子转录出的RNA，功能未知。
siRNA（small interfering RNA）：人为设计的干扰基因表达的外源RNA。
shRNA（short hairpin RNA）：一般用于构建载体表达siRNA。
RNA的种类很多，看着也非常晕，实际科研的过程中搞清楚几个常用的应用场景中就不至于迷失方向。
需要过表达重组蛋白
这时候我们需要DNA转录出mRNA，然后再翻译出蛋白质。mRNA在真核细胞中由Pol II转录，经过转录后加工会在RNA的5’加上帽子，3’加上Poly(A)等。6个哺乳细胞常用的组成型启动子有：simian virus 40 early promoter (SV40), cytomegalovirus immediate-early promoter (CMV), human Ubiquitin C promoter (UBC), human elongation factor 1α promoter (EF1A), mouse phosphoglycerate kinase 1 promoter (PGK), and chicken β-Actin promoter coupled with CMV early enhancer (CAGG)。所以常见的哺乳细胞蛋白表达载体上一般都会有上述启动子，同时含有一个加尾信号。值得一提的是，不同启动子在不同细胞系的活性是会有差异的，这也就是为什么在有些细胞系某个启动子不表达，表现出启动子沉默现象。
图2. 不同启动子在不同细胞系中GFP荧光强度
摘自：Qin JY, Zhang L, Clift KL, Hulur I, Xiang AP, Ren BZ, et al. Systematic comparison of constitutive promoters and the doxycycline-inducible promoter. PLoS One. 2010;5(5):e10611
需要过表达长非编码RNA
长非编码RNAs（lncRNAs）已经成为表观遗传、转录和翻译水平上基因表达的重要调节器，并被认为是几种癌症以及神经系统、自身免疫和心血管疾病的关键调节器。LncRNAs长度超过200个核苷酸，几乎没有蛋白质编码潜力，与mRNAs相比，它们通常具有更多的细胞类型特异性表达模式。它们能够在转录水平上调节基因的表达。大多数lncRNAs由RNA聚合酶II（Pol II）转录，并像mRNAs一样被多聚腺苷酸化和5′加帽。从现有的数据库和发表的文献中整理出的lncRNAs知识库表明，有超过268,000个人类lncRNA转录物，而其中只有少数有已知的功能作用。
由于长非编码RNA和mRNA的结构很类似，而且主要有Pol II编码，因此选择载体上基本和过表达重组蛋白的要求类似。
需要过表达小非编码RNA
真核生物的转录是由三种RNA聚合酶（Pol）进行的。Pol I、II和III。这些聚合酶分别含有14、12和17个亚单位，并共享一个10个亚单位的催化核心，但它们合成不同类别的细胞转录物。Pol I转录大的rRNAs；Pol II合成mRNAs、大多数的lncRNAs和大多数小的核RNAs（snRNAs）；Pol III独特地转录小的非编码RNAs，包括5S rRNA（1型）、tRNAs（2型）和其他基本RNAs（3型），如U6 snRNA。
3型Pol III启动子，如7SK、U6和H1，可用于表达几乎任何小RNA，包括RNAi应用中的短发夹RNA（shRNA）和CRISPR-Cas9基因组编辑平台中的引导RNA（gRNA）等热门分子。一般来说，Pol III转录本不适合蛋白质翻译，因为它们通常太短，而且一个mRNA在5′端需要一个7-甲基鸟苷（m7G）帽和一个3′多腺苷尾。也有文献报道，这三中启动子也可以招募Pol II从而起始蛋白质（比如荧光素酶）的翻译。
Souce: 纽普生物 2021-10-26