研究思路,可以說(shuō)是一篇文章的靈魂,它牽引著文章故事的脈絡(luò),讓讀者與作者產(chǎn)生交談。近期推出的一系列研究思路內(nèi)容,以期能夠?yàn)槟鷰?lái)一些獨(dú)具匠心的靈感。如:基因功能研究思路與技術(shù)—植物篇;一文帶你get Hi-C研究套路;ATAC和其他組學(xué)的聯(lián)合分析策略;3+2經(jīng)典匯總|全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組方案設(shè)計(jì)策略等等……,今天我們就來(lái)談一下lncRNA的研究思路機(jī)制及有哪些技術(shù)路線圖,如有疑問(wèn)或想了解更多的同學(xué),歡迎點(diǎn)擊下方按鈕與我們信息工程師交流。
長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類長(zhǎng)度超過(guò)200 nt的RNA分子,位于細(xì)胞核或胞質(zhì)內(nèi),lncRNA一直以來(lái)都是科研領(lǐng)域的熱點(diǎn),吸引著眾多研究者的目光。長(zhǎng)鏈非編碼RNA按照其來(lái)源可分為Antisense lncRNA (反義長(zhǎng)非編碼RNA),Intronic transcript (內(nèi)含子非編碼RNA),Long intergenc noncoding RNA(lincRNA),Promoter-associated lncRNA(啟動(dòng)子相關(guān)lncRNA),UTR associated lncRNA(非翻譯區(qū)lncRNA)五種類型。lncRNA在轉(zhuǎn)錄前、轉(zhuǎn)錄水平與轉(zhuǎn)錄后水平上均具有重要作用。在整個(gè)基因組轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中,lncRNA所占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)編碼RNA所占的比例,與人類和動(dòng)物相比,植物lncRNA研究仍處于起步階段,植物lncRNA的研究可能揭示控制植物生長(zhǎng)和分化的未知新機(jī)制,lncRNA在植物開(kāi)花、雄性不育、營(yíng)養(yǎng)代謝、生物和非生物脅迫等多種生物過(guò)程中起著調(diào)節(jié)因子的作用。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的lncRNA被鑒定出來(lái),但具體的作用與功能仍然不是很清楚,因此lncRNA的研究領(lǐng)域依然是一片非常廣闊的神秘區(qū),具有極大的研究?jī)r(jià)值。
lncrna研究思路機(jī)制主要分為三大步驟:
- lncRNA的篩選
- lncRNA的驗(yàn)證
- lncRNA的功能研究
lncrna研究思路機(jī)制1、lncRNA的篩選
基于鏈特異性建庫(kù)的RNA-seq能夠?qū)Σ煌M織或樣本的lncRNA進(jìn)行測(cè)序,通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)錄本編碼潛能進(jìn)行篩選,判斷其是否具有編碼潛能,從而可以判定該轉(zhuǎn)錄本是否為lncRNA,并識(shí)別不同樣品(或樣品組)之間顯著差異表達(dá)的基因或lncRNA。

4種lncRNA篩選方法維恩圖

差異表達(dá)lncRNA聚類熱圖
lncrna研究思路機(jī)制2、LncRNA的驗(yàn)證
通過(guò)測(cè)序結(jié)果確定相關(guān)lncRNA后,可以通過(guò)NONCODE或者lncRNAdb等網(wǎng)站進(jìn)一步了解lncRNA的相關(guān)信息,比如lncRNA的長(zhǎng)度,染色體所在位置與特異性表達(dá)信息。
lncRNA的全長(zhǎng)序列一般通過(guò)RACE實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得,5’RACE獲取5’全長(zhǎng),3’RACE獲取 3’全長(zhǎng),最終拿到完整的lncRNA序列。

RACE實(shí)驗(yàn)擴(kuò)增lncRNA[1]

lncRNA的定位研究[2]
lncrna研究思路機(jī)制3、LncRNA的功能研究
通過(guò)高通量篩選出lncRNA只是研究的第一步,想要發(fā)高分文章,就必須對(duì)lncRNA的功能進(jìn)行深入的探索。最基本的研究就是構(gòu)建lncRNA超表達(dá)載體或通過(guò)siRNA、反義核酸等方法沉默lncRNA,直觀地展現(xiàn)lncRNA具有的生物學(xué)功能。在明確了lncRNA具有的生物學(xué)功能后,就要從分子機(jī)制上解析其如何發(fā)揮的作用,無(wú)外乎三點(diǎn):1)lncRNA與RNA相互作用,這里主要指的是lncRNA對(duì)其靶基因的調(diào)控;2)lncRNA與蛋白相互作用,RIP是研究RNA蛋白相互作用的重要手段,利用RIP可以研究在體內(nèi)蛋白是否與lncRNA發(fā)生相互作用;3)lncRNA結(jié)合DNA序列,這是位于核內(nèi)的lncRNA發(fā)揮調(diào)控作用的一種機(jī)制。

lncRNA超表達(dá)株系具有干旱抗性[2]
lncRNA依然是科研領(lǐng)域熱點(diǎn)之一,現(xiàn)在來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)單篩選某一物種的lncRNA很難發(fā)表高分文章,下游功能驗(yàn)證研究越來(lái)越被重視,對(duì)文章影響因子有期待的老師,做好下游實(shí)驗(yàn)一定會(huì)給文章增光添彩。
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參考文獻(xiàn):
[1] Gong,Chen guang,Li,et al.A Long Non-coding RNA,LncMyoD,Regulates Skeletal Muscle Differentiation by Blocking IMP2-Mediated mRNA Translation[J].Developmental Cell,2015.
[2] Tao Qin,Huayan Zhao,Peng Cui,Nour Albesher,Liming Xiong.A Nucleus-localized Long Non-Coding RNA Enhances Drought and Salt Stress Tolerance.Plant Physiology,2017.