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Nature 子刊:研究lncRNA功能的新方法

日期:2014-09-03 09:09:46

 

長非編碼RNAlncRNA)是長達兩百個核苷酸以上的轉錄本。雖然lncRNA沒有編碼任何蛋白質,但它們在不同組織和發育階段的表達依然具有特異性,這說明lncRNA具有重要的生物學意義。細胞中絕大多數lncRNA位于細胞核,它們對應的DNA區域有的與蛋白編碼基因重疊,有的位于基因間或者內含子中。在測序技術的幫助下,人們已經發現了數千種lncRNA,但這些lncRNA的生物學功能依然還是個謎。

 

眾所周知,要了解一個分子的功能,可以去找它的搭檔。2011年,斯坦福大學的Howard Chang教授開發了ChIRP技術chromatin isolation by RNA purification),該技術可以在全基因組范圍內鑒定RNA與染色質的互作,被不同領域的研究者們廣泛采用。

 

只有在結構域的水平上進行研究,才能夠深入理解lncRNA的功能。問題是人們一直沒有找到合適的方法。

 

最近,Chang和同事對ChIRP進行了改造,發布了稱為dChIRPdomain-specific ChIRP)的新技術。據介紹,該技術可以在天然環境下剖析lncRNA不同結構域的功能。相關論文發表在近期的Nature Biotechnology雜志上。

 

研究人員首先設計了生物素化的反義寡核苷酸池,來靶標lncRNA的特定結構域。隨后,他們通過交聯保護了細胞中的lncRNA互作,并利用超聲處理可lncRNA片段化,形成結構域大小的片段。

 

研究人員將生物素化的寡核苷酸添加到不同的染色質樣本中,使它們發生雜交。最后通過鏈霉親和素磁珠,將lncRNA結構域連同它的互作搭檔一起純化出來。對這些純化產物進行分析(WB、逆轉錄定量PCR、定量PCR或者測序),就可以鑒定RNA-蛋白、RNA-RNARNA-染色質的互作。

 

研究團隊使用dChIRP技術研究了一種稱為roX1lncRNA,這是雄性果蠅劑量補償效應所需的lncRNA。雄性果蠅只有一個X染色體,其上的基因會出現加倍表達,這種現象就稱為劑量補償效應。這項研究揭示了roX1功能域的組成結構,向人們展示了由三個不同結構域組成的三指手掌結構。其中的三個指狀結構域負責與染色質互作,是功能獨立的RNA亞單位。

 

dChIRP無疑將成為研究lncRNA功能的又一個實用工具。

 


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