通常由RNA聚合酶Ⅱ催化转录，主要功能是对基因表达进行表观遗传调控，以RNA的形式在很多重要的生物学过程中发挥不同的生物学作用。lncRNA的分子大小差异很大，较大的lncRNA可达数千甚至数万个核苷酸；但有时也会将100～200个核苷酸的非编码RNA称为lncRNA。截至2021年3月，NONCODE数据库记录了549813条lncRNA转录物，其中包括173112条人lncRNA和131874条小鼠lncRNA。

人基因组中有20000～25000个基因，外显子序列在基因组全序列中约占1%，在每个基因（外显子加内含子）序列中约占5%，基因组中大部分序列为非蛋白质编码序列。这些序列曾被认为是基因组的“垃圾序列”或“转录噪声”，并无任何功能。随着研究的深入，人们发现多数的“垃圾序列”能够以组织（空间）特异性或阶段（时间）特异性的方式转录为RNA，表明它们可能具有重要的生物学功能。

21世纪初，人们发现，包括lncRNA在内的大量的非编码RNA转录物构成了哺乳动物转录物组的主要成分，但是并未进行功能分析。与此同时，T.Bousse等人发现人类1型副流感病毒F基因中含有的一段lncRNA能够影响转录的终止；J.L.Rinn等人关于HOTAIR RNA具有表观遗传调节作用的发现更是引起人们对于lncRNA的极大关注。已有大量具有重要生物学功能的lncRNA被发现。lncRNA没有统一的命名规则，通常根据其功能或来源进行命名。

lncRNA属于调节性非编码RNA。根据lncRNA编码基因与邻近蛋白质编码基因在基因组的位置和相对方向，可分为：基因间lncRNA，内含子lncRNA，同义lncRNA，反义lncRNA和双向lncRNA（见图）。

根据lncRNA在基因组中位置的分类

①同义lncRNA（sense），由蛋白质编码基因的同义链转录生成；②反义lncRNA（antisense），由蛋白质编码基因的反义链转录生成；③内含子lncRNA（intronic），由蛋白质编码基因的内含子转录生成；④基因间lncRNA（intergenic），由基因间序列转录生成；⑤双向lncRNA（bidirectional），在同一基因座向两个方向（方向相反）转录。编码RNA为蓝色框，非编码RNA为红色框。

lncRNA可产生于多种途径，例如：①因蛋白质编码基因突变使阅读框受到干扰，外显子融合形成功能性lncRNA；②因染色质重排使原本截然分开的2个未转录序列串联形成1个含有多个外显子的lncRNA；③因转座复制而产生功能性或非功能性lncRNA；④因相邻重复序列的串联重复而产生功能性lncRNA；⑤因转座元件插入而产生功能性lncRNA；⑥在转录后加工过程中产生。

lncRNA广泛存在于真核生物中，但是其表达具有较强的组织/细胞特异性或发育阶段特异性。在不同种属间，lncRNA基因在基因组中的定位比较保守，但是其结构和序列保守性较低。lncRNA在细胞内的亚细胞结构定位依据于不同的lncRNA而有所不同，可定位于细胞核和细胞质。

动物lncRNA大部分是由RNA聚合酶Ⅱ转录生成，少数由RNA聚合酶Ⅲ转录生成；植物lncRNA还可由RNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ转录生成。lncRNA的转录受到严格的调控，以适应细胞的生命活动，但其机制尚不清楚。据报道许多调节蛋白质编码基因的转录因子能够对lncRNA基因的启动子进行调节；此外，一些特定的RNA结合蛋白质对lncRNA稳定性的作用也可能影响lncRNA的表达水平。

lncRNA能够以多种方式、在多个层面通过对基因表达的调节，进而影响生命活动。已知lncRNA在细胞增殖、分化，哺乳动物的生长、发育，以及细胞应激、炎症、疾病的发生发展等多种生理病理过程均发挥重要作用。

lncRNA的分子较长，能够在链内形成一些特殊结构与不同的大分子相互结合、相互作用。能够与lncRNA相互作用的分子可大致有以下几类：①小分子RNA。通过lncRNA分子所含有的与小分子RNA，如miRNA的互补序列与小分子RNA结合，起到吸附小分子RNA的作用。②靶mRNA。通过lncRNA分子所含有的与mRNA的互补序列与mRNA结合，起到反义RNA的作用。③RNA结合蛋白质。通过lncRNA分子中特殊的一致性序列或链内特殊结构与其结合并调节其功能。lncRNA链内特殊结构也可被其他蛋白质识别、结合，从而影响蛋白质的定位或功能，调节相应蛋白质的活性。④DNA。通过lncRNA分子中部分序列与双链DNA分子结合，形成局部的三链结构；或lncRNA分子的5′端或3′端与局部解链的DNA结合，形成RNA-DNA杂交双链，改变这段DNA分子所在特定区域的DNA构象；或通过RNA结合蛋白质的相互作用，将特定蛋白质募集到特定的DNA位点。

lncRNA可通过对染色质结构、转录、转录后加工、翻译等方面的调节，对基因表达产生影响。

 lncRNA可通过与DNA相互作用或与染色质蛋白质相互作用，并募集染色质重塑复合体，改变染色质的结构，形成结构致密的基因沉默区。此外，lncRNA招募的染色质重塑复合体可对染色质进行表观遗传修饰，如lncRNAHOTAIR通过招募染色质重塑复合体PRC2并将其定位到HOXD位点，使该位点的H3K27甲基化、H3K4去甲基化，导致HOXD位点沉默。

lncRNA能够通过多种机制在转录水平实现对基因表达的沉默。例如：①lncRNA能够与转录因子结合以阻碍其与靶基因启动子的结合。lncRNA也可以通过与蛋白质编码基因启动子区域形成RNA-DNA杂交分子，进而抑制转录因子与启动子结合干扰基因的表达。②lncRNA可以抑制RNA聚合酶Ⅱ和转录因子的活性或介导染色质重塑，影响下游基因表达。③lncRNA能够与miRNA结合，阻碍其与靶mRNA的相互作用。④lncRNA能够调控转录因子或调节蛋白质的亚细胞定位，阻止其入核，进而影响其靶基因的表达。⑤有的lncRNA基因在蛋白质编码基因上游启动子区转录，干扰该基因的表达。

lncRNA能够通过对mRNA转录后加工的调节影响基因表达。其作用方式包括：①通过与蛋白质编码基因的转录物形成互补双链封闭剪接位点，干扰mRNA的剪接加工，或通过影响剪接调控因子而影响mRNA前体的剪接；②以天然反义RNA的形式与mRNA形成双链RNA分子，抑制mRNA的核质转运，导致mRNA在核内滞留等。

lncRNA可以多种方式在翻译水平影响基因表达，包括：①抑制翻译起始复合物相关蛋白质与mRNA的结合，或募集阻遏蛋白结合mRNA而抑制翻译；②通过影响特定蛋白质与mRNA的结合而改变mRNA的稳定性，从而影响蛋白质编码基因的表达；③有些lncRNA可通过影响核糖体与mRNA的相互作用或阻止miRNA的抑制作用而促进翻译。

越来越多的研究表明lncRNA具有重要的生物学功能，尤其是lncRNA与人类疾病的关系引起人们格外的关注，某些特定lncRNA的表达水平有可能成为肿瘤或其他疾病诊断的标志物。但是关于lncRNA的研究仍处于起步阶段，对lncRNA的序列和结构特征、对其结构与功能的关系尚不清楚；lncRNA自身的表达调控以及作用机制仍有待深入研究；适宜于lncRNA的研究手段和技术策略更是急需发展和建立。这些也将成为lncRNA的研究焦点。