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非编码RNA(ncRNA，non-coding RNA)统指在生物体内不翻译成为蛋白质的RNA分子。除核糖体RNA(rRNA，ribosomal RNA)，转运RNA(tRNA，transport RNA)等外，现在已经知道在真核生物中不仅有相当数量的非编码RNA分子表达，并且其中一些在生命的基因表达调控程序中发挥着重要的作用，被称之为非编码RNA基因。寻找、鉴定非编码RNA基因，并展开对其功能和机制的研究，成为当今生命科学的一个热点领域。
本文以黑腹果蝇(D.melanogaster，Drosophila melanogaster)和秀丽隐杆线虫(C.elegans，Caenorhabiditis elegans)为材料，从以下3个不同的角度展开对非编码RNA基因研究路线的探索：(1)对非编码RNA在生物体中表达丰度与分布进行整体评估；(2)选定已知但尚未深入研究的小分子RNA(miRNA，microRNA)基因，展开对其功能和机制的研究；(3)以特定的信号途径为依托，寻找和鉴定未知的与此途径有关的非编码RNA基因。
在比对了6个不同果蝇物种基因组序列的基础上，本文检测了黑腹果蝇基因间区的非编码RNA表达的时空特征。通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR，Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction)的方法，在黑腹果蝇不同的胚胎时期、幼虫时期、成虫时期，针对全基因组上约10％的基因间区非编码RNA的表达进行了检测，实验显示72.7％基因间区有转录本表达，由此推断黑腹果蝇基因组约11500个基因间区中，大约8300个以上的基因间区存在有非编码RNA的转录，并且转录文本呈现出明显的时空表达变化图案，以及还包括有性别的差异。同时在方法学上，大尺度考量了RT-PCR和覆瓦式芯片(tiling array)两种检测方法的互补性。
本文选取秀丽隐杆线虫mir-35家族作为研究对象，对其功能进行了系统的遗传学分析和靶基因的寻找。miRNA是长约19-25 nt(nucleotide)的单链非编码RNA分子，它可通过转录水平抑制和翻译阻碍等机制调节靶基因的表达水平。mir-35家族参与线虫发育的多个进程：在细胞周期调控中，mir-35通过Rb/E2F和SCF(Skp1-Cu1-1-Fbox)复合体调控G1/S转换，而在生殖腺中通过调节gld-1调控生殖细胞细胞增殖；mir-35参与体细胞和生殖细胞性别分化；mir-35还影响轴突诱导与发育，可能参与SAX-3/Robo通路的调控。
为了寻找和鉴定新的有功能的非编码RNA基因，本文以秀丽隐杆线虫为材料，通过Insulin/IGF-1信号途径突变体和野生型非编码RNA表达的比对，发现与此途径密切相关的非编码RNA表达变异。运用RT-PCR方法，RNAz软件预测的候选非编码RNA基因中48.1％得到表达文本的验证。在此基础上对Insulin/IGF-1信号途径中的daf-2与daf-16突变体进行了tiling array实验，继之对所获得的可能与Insulin/IGF-1信号途径功能过程密切关联的候选非编码RNA基因，进行了表达图谱的检验，为今后的功能研究打下基础。