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【干货】lncRNA的功能研究关键点 & 验证方法汇总

 Jennymgozseons 2018-05-23

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是指长度大于200 nt不参与蛋白质编码的DNA 转录产物。lncRNA与小RNA(如miRNA、siRNA和shRNA)的一个重要差异特征就是长度。

lncRNA 起初被认为是没有功能的转录垃圾。近年来随着研究的不断深入,大多数lncRNA被确定为转录和翻译过程中的关键调控因子,在细胞正常功能发挥中有着重要影响。最近人们认识到lncRNA 在许多生理、病理途径中发挥作用,如X染色体的沉默、基因组印记、染色体修饰、转录激活、转录干扰及核内运输等多种重要调控过程。

lncRNA 的生物功能

lncRNA作用范围广泛,机制非常复杂,为了方便大家的理解,我们来简单看看lncRNA的特点:

1. 在编码蛋白基因的上游启动子区转录,干扰邻近蛋白编码基因的表达

2. 与编码蛋白基因的转录本形成互补双链,调控基因的表达水平

3. 结合在特定蛋白质上调节相应蛋白的活性

4. 作为小分子RNA的前体分子或者miRNA反义抑制分子

5. 作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体

简单概括就是:抑制基因表达;引导DNA-蛋白质结合;导致染色质重构,影响表观遗传。


lncRNA的功能研究

lncRNA研究中非常关键的一步就是发现特定的lncRNA,通过高通量测序筛选候选lncRNA是一种准确快捷的方法。lncRNA测序分析主要分为三步:

利用探针去除核糖体


目前针对研究较多的人、大鼠、小鼠,推荐使用 TIANSeq核糖体RNA去除试剂盒 (人/小鼠/大鼠) 进行高效核糖体去除,去除后利用qPCR验证rRNA去除效率,通常要求rRNA去除率高于90%

对富集后的RNA建库


推荐使用TIANSeq快速RNA文库构建试剂盒(illumina平台)进行建库,流程如图所示:

生物信息学分析


lncRNA的生物信息学分析通常分为两部分

分别是lncRNA和mRNA,主要包括:

1.    lncRNA 表达差异分析

2.    新lncRNA 预测

3.    lncRNA-mRNA 共表达分析

4.    lncRNA 功能预测


  lncRNA的功能验证  

验证lncRNA的调控机制,需要对目标lncRNA进行体外验证或体内验证,研究作用分子的变化情况及对研究样本的功能调控影响,主要包括以下两个大类:

体外实验功能验证

lncRNA 功能验证

RNA pull-down, CLIP-seq, ChIRP-seq, RIP-seq等

功能获得性、缺失性研究

过表达载体或siRNA等

lncRNA 检测

qPCR, FISH等,因lncRNA的表达丰度低于mRNA,推荐使用TIANGEN为lncRNA量身定做的定量检测试剂盒:lnRcute lncRNA荧光定量检测试剂盒(SYBR Green)

体内实验验证

1

构建动物模型

2

导入过表达载体

3

检测动物表型变化、生化指标和相关基因表达



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TIANSeq快速 RNA文库构建试剂盒(illumina平台),目录号:NR102

★ 可针对mRNA和除rRNA外的非编码RNA(如lncRNA)进行转录组分析。

★ 操作流程简便,可实现RNA样本的快速文库构建。

★ 文库转化率高,适用于极低起始量样本文库的高效转化。

★ PCR富集过程中保真度高,不存在碱基偏好性。

TIANSeq核糖体RNA去除试剂盒

(人/小鼠/大鼠),目录号:NR101

★ 样本广泛:适用于高质量(完整)及部分降解(如FFPE)样本中rRNA的去除。
★ 高效去除:有效去除95-99.9%的人/小鼠/大鼠的rRNA。
★ 数据全面:保留了不完整mRNA和非编码RNA信息,使转录组数据更加全面。
★ 快速评估:试剂盒中提供的引物可快速评估rRNA的去除效果。

lnRcute lncRNA荧光定量检测试剂盒(SYBR Green),目录号:FP402

★ 超高灵敏度的抗体热启酶。

★ 缓冲液中加入H-competitor因子,完美解决高GC和复杂lncRNA模板。

★ 适用快速定量流程,高效完成lncRNA检测。

lncRNA在漫长的进化中被赋予了复杂的结构、信息等方面的功能,通过与DNA、其他RNA、蛋白质的相互作用,在生命活动调控网络中扮演着十分重要的角色,随着新一代高通量测序技术集合生物信息学分析方法的普及,lncRNA的研究思路必将更加开阔。


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