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兩篇文章聚焦長鏈非編碼RNA

日期:2011-09-19 10:15:46

在近期發表的兩篇文章中,來自Broad研究院和哈佛大學的研究人員描述了長鏈非編碼RNA在細胞中的作用。這些研究改變了生物學家對于胚胎發育和疾病中基因表達調控的了解。

長鏈非編碼RNA是一類轉錄本長度超過200ntRNA分子,它們并不編碼蛋白,而是以RNA的形式在多種層面上(表觀遺傳調控、轉錄調控以及轉錄后調控等)調控基因的表達水平。它們起初被認為是基因組轉錄的噪音,是RNA聚合酶II轉錄的副產物,不具有生物學功能。然而,近年來的研究表明,長鏈非編碼RNA參與了X染色體沉默,基因組印記以及染色質修飾,轉錄激活,轉錄干擾,核內運輸等多種重要的調控過程。

在第一篇發表在《Nature》的文章中,Broad研究院的Mitchell Guttman及其同事對胚胎干細胞中表達的長鏈非編碼RNAlincRNA)開展了RNAi研究,試圖發現它們在細胞中的功能。通過這個實驗,他們發現一些lincRNAknockdown會影響細胞中的基因表達,進而影響干細胞的多能性和發育。

此外,研究人員還根據他們的實驗數據建立了一個lincRNA功能的模型。在此模型中,特定轉錄因子調控了lincRNA的表達,而這些lincRNA與其他調控蛋白相關聯,形成了細胞類型特異的RNA-蛋白復合物。

為了描述lincRNA在胚胎發育中的作用,Guttman打了個比方。維持全能性的蛋白和促進分化的蛋白就像戰士。它們各司其職,但需要一些東西來協調他們的行動。lincRNA則被認為是隊長,帶領不同蛋白,協同作戰。

在第二篇文章中,John Rinn及其同事編撰了一份lincRNA目錄,其中涉及到8000多個人lincRNA。該成果發表在92日的《Genes & Development》在線版上。為了編撰這份目錄,Rinn的研究小組綜合了現有的lincRNA注釋,以及他們收集到的RNA-seq數據。對于每個lincRNA,目錄提供了超過30條性質,包括序列、結構和蛋白關聯。

Rinn談到:一些人并沒有計算機專家和大規模并行測序工具。如今他們有了一份Excel文件,他們能夠對列排序,并找到可能與他們研究疾病相關的lincRNA

通過對目錄的分析,研究小組發現,lincRNA是組織特異性的,而且比蛋白編碼基因要特異得多。基于這種高度特異性,lincRNA成為不同細胞亞群的優異描述符,包括患病細胞,用于診斷目的。

目前,GuttmanRinn以及他們的同事還在繼續研究非編碼RNA在胚胎發育以及正常和患病細胞中的作用。在了解了它們的作用之后,研究人員希望能改造或操控特異的lincRNA,以便治療疾病。


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