繼推出環(huán)狀RNA專題之后,本周小編又為大家?guī)砹薾cRNA中閃耀的新星——lncRNA,。最近lncRNA在疾病領(lǐng)域的研究中可謂是異?;鸨?!從之前默默無聞的“遺傳暗物質(zhì)”到現(xiàn)今科研界的“新寵兒”,,它是如何華麗蛻變的呢?今天小編就通過幾篇文章帶你一起去體驗,。 轉(zhuǎn)錄組測序研究lncRNA在肝細胞癌(HCC)中的作用 Recurrently deregulated lncRNAs in hepatocellular carcinoma 時間:2017 IF:12.12 期刊:Nature Communications 研究背景 肝細胞癌(HCC)是人類惡性腫瘤最常見且最具侵襲性的疾病之一,。HCC細胞會侵入靜脈系統(tǒng),進而引發(fā)門靜脈腫瘤血栓疾病PVTT,。有研究表明lncRNA與HCC的發(fā)生相關(guān),,但目前缺乏lncRNA與HCC轉(zhuǎn)移機制的關(guān)聯(lián)綜合分析。 研究方法 研究對象:20個HCC患者的60個臨床樣本 研究策略:RNA-seq 研究結(jié)果 1)本研究中通過分析20個HCC患者的60個臨床樣本(包括原發(fā)性腫瘤,,PVTT和相鄰的正常組織)的RNA-seq數(shù)據(jù),,鑒定出了8,603個候選的lncRNA,發(fā)現(xiàn)其中917個lncRNA與TCGA數(shù)據(jù)庫以及發(fā)表的肝癌數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是相關(guān)聯(lián)的,。 2)通過數(shù)據(jù)分析,,在60個樣品中發(fā)現(xiàn)了235個lncRNA存在CNVs和DNA甲基化變化。 3)本研究構(gòu)建了lncRNA與蛋白編碼基因在HCC患者中的共表達調(diào)控網(wǎng)絡(luò),,預測了lncRNA在HCC病因方面的潛在功能和調(diào)節(jié)機制,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)很多與lncRNA共表達的基因富集在了細胞粘附、免疫反應(yīng)以及代謝過程等通路上,。 4)文章利用RNAi沉默實驗進行了10個和肝癌相關(guān)的lncRNA基因功能的研究,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),RP11-166D19.1,、HAND2-AS1以及 XLOC_015969 的RNAi細胞系均表現(xiàn)出了不同的對腫瘤細胞的影響,。 本研究提供了肝癌在發(fā)生和轉(zhuǎn)移過程中相關(guān)的lncRNA資源庫和潛在的腫瘤標志物,確認了在肝癌細胞中新的 lncRNA同樣具有生物標志物的潛在臨床價值,。 圖1 共表達網(wǎng)絡(luò)分析lncRNA在肝細胞癌中的潛在功能 lncRNA 的反向遺傳學研究 The MBNL3 splicing factor promotes hepatocellular carcinoma by increasing PXN expression through the alternative splicing of lncRNA-PXN-AS1 時間:2017 IF:20.06 期刊:Nature Cell Biology 研究背景 肝細胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是目前我國致死率居第二位的惡性腫瘤,,侵襲力強,,易轉(zhuǎn)移。目前研究表明剪接因子MBNL3能促近肝癌的發(fā)生,。 研究方法 研究對象:肝癌組織與正常組織 研究策略:RNA-seq 反向遺傳學研究 研究結(jié)果 1)本研究通過表達譜芯片的方法鑒定出了一個在肝癌組織中高表達的癌胚融合因子MBNL3,。 2)通過反向遺傳學的研究思路,對臨床患者的生存率和MBNL3的表達量進行了關(guān)聯(lián)分析,。結(jié)果表明,,當MBNL3發(fā)生高表達時往往伴隨了肝癌病人的高死亡率并且發(fā)現(xiàn)OCT4、SOX2以及NANOG這三個轉(zhuǎn)錄因子的表達可以調(diào)控MBNL3在肝癌中的表達,。 3)通過對MBNL3進行過表達和敲降實驗,,證明了MBNL3可以驅(qū)動肝癌的發(fā)生并在其中占有主導地位。 4)通過全轉(zhuǎn)錄組測序?qū)BNL3調(diào)控肝癌發(fā)生的分子機制進行了研究,。最終得到了527個顯著差異的基因可變剪切并發(fā)現(xiàn)了lncRNA-PXN-AS1這個基因,,該基因有5個外顯子,其反義鏈編碼PXN基因,。 5)研究發(fā)現(xiàn)lncRNA-PXN-AS1基因根據(jù)其有無第4個外顯子被分為兩種轉(zhuǎn)錄本,,分別為lncRNA-PXN-AS1-L(包含4外顯子)和 lncRNA-PXN-AS1-S。其中MBNL3可誘導lncRNA-PXN-AS1外顯子4包含物,,而缺少外顯子4的轉(zhuǎn)錄物與PXN mRNA的編碼序列結(jié)合,,導致翻譯延伸因子從PXN mRNA的解離,從而抑制PXN mRNA翻譯,。通過誘導包含外顯子4的基因,,MBNL3可以上調(diào)PXN,從而介導MBNL3的促致癌作用,。 本研究通過反向遺傳學的研究思路從性狀到基因定位,,再到表型觀察以及分子機制研究,建立了剪接因子和剪接事件作為潛在的治療靶點,,為將來肝癌的臨床診斷與治療提供了極大的幫助,。 圖2 MBNL3,lncRNA-PXN-AS1剪切以及PXN在臨床組織中的關(guān)聯(lián)分析 RNA-seq CRISPR/Cas9技術(shù)研究lncRNA在精子發(fā)生過程中的作用 Critical roles of long noncoding RNAs in Drosophila spermatogenesis 時間:2016 IF:11.92 期刊:Genome Research 研究背景 精子發(fā)生是一個復雜而巧妙的過程,,這一過程涉及到了表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等,。研究表明lncRNA在精子發(fā)生過程中呈現(xiàn)高度的特異性表達,,這暗示著lncRNA在精子發(fā)生中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。 研究方法 研究對象:果蠅睪丸組織 研究策略:RNA-seq CRISPR/Cas9技術(shù) 研究結(jié)果 1)本研究選取模式生物果蠅為研究對象,,通過高通量模型的建立以及一系列的篩選和鑒定,,最終確定了128個睪丸中特異性表達的lncRNA并發(fā)現(xiàn)這些lncRNA位于三種不同的染色體上。 2)利用優(yōu)化的CRISPR/Cas9 系統(tǒng)對其中105個lncRNA進行了敲除實驗,。通過對雄性果蠅育性測試,、精子發(fā)生,、發(fā)育、活力及核形態(tài)等進行觀察分析,,研究人員發(fā)現(xiàn)近1/3的lncRNA基因的缺失會導致精子發(fā)育異常甚至完全不育,。 3)在敲除實驗中發(fā)現(xiàn)6只敲除果蠅通過一種反式構(gòu)型的轉(zhuǎn)基因而得以完全或部分修復,從而表明這些 lncRNAs 主要是反式發(fā)揮作用,。 4)5 個 lncRNA 突變體的基因表達譜顯示,,睪丸特異性 lncRNAs 調(diào)節(jié)著總體的基因表達并對后期的雄性生殖細胞分化有著重要的作用。與編碼基因相比,,睪丸特異性lncRNA的進化更快,。此外,具有更強功能重要性的lncRNA表現(xiàn)出更高的序列保守性,,表明它們處于不斷進化選擇,。 本研究提供了對組織特異性lncRNA的功能和進化的重要見解,本研究產(chǎn)生的突變體lncRNA將是未來精子發(fā)生和lncRNA功能研究的寶貴資源,。 圖3 lncRNA在蠅精子發(fā)生中的體內(nèi)功能示意圖 通過幾篇高分文章,,各位看官是不是對lncRNA的研究也有了新的思路呢!那就趕快行動起來吧,,帶著你的研究向高分文章沖刺吧~~~ |
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