lncRNA研究

lncRNA简介

长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度超过200nt的RNA分子，通常认为它们并不编码蛋白，而是以RNA的形式在多种层面上（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）参与蛋白编码基因调控。

lncRNA的特点

1、长度大于200nt的非编码RNA，部分lncRNA含有polyA尾巴；

2、虽然部分lncRNA可与核糖体结合，但lncRNA没有或只有较弱的蛋白编码能力；

3、相对mRNA，lncRNA的保守性较低；

4、lncRNA的表达具有组织特异性以及时空特性；

 

lncRNA的分类

· Antisense：基因区转录出的反义RNA；

· Intronic lncRNA：基因的内含子区转录出的lncRNA；

· Intergenic lncRNA：基因间区转录出的lncRNA；

· Divergent lncRNA：由邻近的蛋白质编码基因的启动子反方向转录；

· eRNA：增强子区转录出的RNA；

lncRNA的功能

 

长链非编码RNA的作用机制非常复杂，至今尚未完全清楚。根据目前的研究，lncRNA的作用机制如要有以下几种：

1.编码蛋白的基因上游启动子区(橙色)转录，干扰下游基因(蓝色)的表达；
2.诱导染色质重构和组蛋白修饰，影响下游基因(蓝色)的表达；
3.与编码蛋白基因的转录本形成互补双链(紫色)，干扰mRNA的剪切，形成不同的剪切形式；
4.与编码蛋白基因的转录本形成互补双链(紫色)，在Dicer酶的作用下产生内源性siRNA；
5.与特定蛋白质结合，lncRNA转录本(绿色)可调节相应蛋白的活性；
6.作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体；
7.结合到特定蛋白质上，改变该蛋白质的细胞定位；
8.作为小分子RNA(如miRNA、piRNA)的前体分子；

lncRNA研究套路

1) LncRNA筛选

通过lncRNA芯片或RNA-seq等方法对多对疾病模型和对照样本组织进行lncRNA表达谱分析；通过生物信息学的方法筛选出具有表达差异的lncRNA，构建共表达网络，预测lncRNA的靶基因；

2）LncRNA的确定

由于lncRNA芯片或RNA-seq等方法筛选出来的差异基因有很多，因此我们还需要对差异基因进行分析，以找到目标lncRNA。常见的依据有：a.根据本底表达量情况；b.差异倍数情况；c.结合TCGA数据库；d.从靶基因功能反推，寻找可能的lncRNA；e.构建共表达网络，选择hub基因；f.QPCR验证；

3）LncRNA特征

RACE明确lncRNA全长序列；lncRNA在细胞内的定位；lncRNA在组织内表达特异性；lncRNA表达的时间特异性等；

4）功能研究

a.细胞水平：增殖凋亡、迁移侵袭、克隆形成、周期等；

b.组织水平：免疫组化、WB；

c.动物水平：移植瘤模型；

d.临床水平：生存率、预后等；

5）机制研究

a.定位于细胞核：转录调控、染色质重塑等

b.定位于细胞质：ceRNA、翻译短肽等

常见数据库

1、NONCODE：提供对LncRNA的全面注释，数据库收录多达16个物种信息，网站：http://www.noncode.org

2、lncRNAdb：提供有生物学功能的LncRNA的全面注释。这是LncRNA研究领域的大牛John mattick实验室构建的网站。网站：http://www.lncrnadb.org/

3、lncRNABase：提供miRNA调控LncRNA、假基因(pseudogene)和circRNA的互作信息和ceRNA调控网络。这些调控互作网络信息是基于高通量的CLIP-Seq实验数据。网站：http://starbase.sysu.edu.cn/mirLncRNA.php

4、ChIPBase：提供LncRNA的表达图谱和转录调控的全面鉴定和注释。整合了高通量的RNA-seq鉴定的lncRNA及其表达图谱和ChIP-Seq实验技术鉴定的转录因子结合位点。网站：http://deepbase.sysu.edu.cn/chipbase/

5、starBase：提供miRNA调控LncRNA、假基因和circRNA的互作信息。网站：http://starbase.sysu.edu.cn