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信不信?这些lncRNA研究套路,你未必知道!

 小白Elsa 2018-04-27

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大家都知道,RNA世界有三宝:miRNA、lncRNA和circRNA。无论是其中哪一个,均有众多的科研者对其进行孜孜不断的探索与追求。老实说,这世上原本没有套路,只不过做的人多了,套路也就应运而生了。而lncRNA红火了这么些年,套路也是层出不穷,但其中最为经典的也无外乎以下几种套路。


01

ceRNA(竞争性内源RNA)


鉴于lncRNA与RNA属于铁杆兄弟,那么lncRNA研究首要考虑就是ceRNA。遥想当年,多少lncRNA研究性文章凭着ceRNA的牵线搭桥,一举成为CNS期刊的眼前红人。显然,有了ceRNA的保驾护航,lncRNA研究才能如履平地。


而在ceRNA这种基因表达调控模式种,lncRNA因也存在与mRNA类似的miRNAs反应元件(MREs),可竞争性结合miRNA以达到调节mRNA水平的目的。一般当ceRNA表达沉默时,mRNA则在miRNA介导的沉默复合体(RISC)作用下降解;而当ceRNA表达激活后,可竞争结合RISC复合物,降低miRNA抑制功能,上调靶基因的表达量。



ceRNA调控基因表达的机制图


通常可先以RNALocate数据库预测lncRNA的胞内定位,一旦通过实验验证该lncRNA定居于细胞质,那么ceRNA机制研究就是板上钉钉的事儿了。


02

强强联手,搭上DNA甲基化



ceRNA研究虽好,但现阶段也已经略显疲态。因而,lncRNA研究若想自抬身价,就必须另辟蹊径。其实,lncRNA除了能在胞浆内大展拳脚,在细胞核内也是锋芒毕露。这些核内lncRNA或混迹于染色质上,或定位于特定的亚核区域,对染色体组织、转录和转录后基因表达起着至关重要的调控作用。


而它与DNA甲基化之间的千丝万缕的联系,也是近年来为科研者津津乐道的。通常lncRNA与DNA甲基化转移酶(DNMT1、3)相结合后,可将此酶定位至基因启动子的CpG岛,并使其甲基化,进而来影响基因的转录水平。


Lnc2Meth (http://www./Lnc2Meth/) 就是一个基于已有发表文献结果,对其中涉及到在特定研究疾病中的lncRNA及其甲基化结果进行了整理归纳收录的数据库。一般只需要输入lncRNA或某种疾病,就可检索到相关信息。


03

海纳百川,转录因子(TF)亦可结盟



其次,lncRNA也可作为转录调节子而在核内发光发热。此时,首先要考虑的是附近100万bp内的基因表达是否有影响,有则为cis-顺式作用;反之,则为trans-反式调控基因,随后可依据RNA pulldown筛选出与lncRNA结合的蛋白进行相应研究即可。


一言以蔽之,就是在基因表达调节作用中,lncRNA在与染色质、转录因子或RBPs结合后,可以TF或RBPs的定位和/或活性调节附近或其远端多个基因转录表达。此外,lncRNA也可调节特定通路和/或生物过程中的基因表达。


04

觉醒新技能,编码小分子多肽


老实说,lncRNA和circRNA原本同属一宗,只不过circRNA因独特的环状结构以及数量庞大的基数,才独立出来自成一派。显然,lncRNA与circRNA的相关研究是有共通之处。既然circRNA已然跨界领跑蛋白编码,那么lncRNA又岂能屈居人后呢?很快,lncRNA点亮了新技能,以短ORF编码特定多肽,誓要在蛋白编码领域分一杯羹。


至于lncRNA到底能不能翻译,还得看其自身先天条件——是否具有核糖体结合位点,以及是否具有开放阅读框(ORF,平均43到68 amino acids)。只有两种条件都符合,并且翻译的多肽在物种间具有一定保守性,那么该lncRNA才算是有了翻译的本钱。


而在确定lncRNA具备了翻译基本条件后,仍需要通过实验对其进行验证。比如体外ORF活性鉴定、细胞内多肽鉴定以及对lncRNA ORF突变后细胞生物表型的检测等等,均可为lncRNA的多肽翻译功能提供一种客观证据。


综上,凭借这4种套路,各位小伙伴就可任意驰骋lncRNA领域里的一阶文献。可是有时即便套路在手,科研新手们在进行lncRNA研究时仍是回首四顾心茫然,不知身向何处行。究其原因,就是因为与lncRNA见面不相识、相遇两不知,而使得他们在lncRNA研究之初就愣生生地被卡在了科研门外。


那么如若不想与心怡的lncRNA分子失之交臂,就需要先选择NCBI-Gene、Ensembl、NONCODE或LNCipedia这四大数据库之一,对lncRNA的序列大小、染色体定位、其表达的时间/组织特异性等信息进行分析,尽量做到知根知底。


而为了让大家对lncRNA的所有信息一览无遗,解螺旋针对lncRNA数据库使用的痛点,贴心推出单元课07【LncRNA信息检索数据库教程】,以精美的PDF图文教程让大家实打实的从零基础快速进化到“玩的溜”。



虽然通过以上数据库已将lncRNA之剑打磨的万分锋利,但若是不能将其应用于疾病中,那也相当于英雄无用武之地,只能使宝剑蒙尘。而LncRNADisease数据库却能提升lncRNA在医学研究中的实用性,为利用lncRNA解读疾病的发生发展添油加火。



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