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      LncRNA靶基因的預測方法

       小白Elsa 2019-01-29

      高通量技術(shù)測序與生物信息學的飛速發(fā)展,各種類型的RNA都像浩瀚海洋中的一條條魚被發(fā)現(xiàn)并打撈上岸,而后不同類型的魚或因珍貴程度、或因營養(yǎng)價值、或因研究需求等受到人們不同的處理方式,或被食用、或被保護、或被研究、或被觀賞......LncRNA是目前研究的熱點與難點,如何更好地研究它呢,往下看,或許能帶來些許幫助。

      我是誰?

      我(LncRNA)就是長鏈非編碼RNA,目前的大明星,雖然是一類不編碼蛋白,轉(zhuǎn)錄本長度超過200nt(nucleotide,核苷酸)的RNA分子。我主要是住在叫細胞核的房子里,我們的個性很強(不同物種間保守性較差),完全順應了時代發(fā)展的潮流,數(shù)量上遠遠超過我們的姐妹(mRNA),有時候我們很像,如果不小心辨認,我們會被錯認。關(guān)于我的故事有很多很多,想多了解我一點,就趕緊行動起來,高通量測序是就是認識我最強大的一個武器哦。

      我本領(lǐng)?

      我不能像mRNA那樣,赤裸祼地表達著自己的喜怒哀樂,我會以一種含蓄而神秘的方式來展現(xiàn)自己,時而扮演特定信號的角色,代表新生活的開始(時空特異性表達);時而扮演大學導師的角色,指導學生們的課題方向(指導蛋白復合物定位到特定調(diào)控位點);時而扮演學生干部的角色,組織各組成員管理班級(與蛋白和/或RNA形成各種復合物);時而扮演嫵媚女子的角色,吸引著許多已婚或者未婚人未婚人(引誘其它調(diào)控RNA或蛋白與之結(jié)合)......不管何種方式,最終目的是調(diào)控靶基因。

      我靶標?

      我存在的目的是調(diào)控靶基因的表達,那么怎么樣來尋找我的靶基因呢?信息時代,只要你上網(wǎng)搜索,會有很多結(jié)果。

      • 如果你知道我的大名(已知gene symbol 的LncRNA),可以直接通過軟件數(shù)據(jù)庫進行查看。比如:

      starBase:http://starbase./index.php

      ChIPBase:http://rna./chipbase/index.php

      NONCODE:http://www./index.php

      • 如果我是新發(fā)現(xiàn)的呢?如何查找?可以從我作用模式來研究。我對基因的調(diào)控要么順式(cis)作用,要么是反式(trans)作用,根據(jù)這兩種方式分別進行預測。

      順式作用靶基因預測認為LncRNA的功能與其坐標臨近的蛋白編碼基因相關(guān),位于編碼蛋白上下游的LncRNA可能與啟動子或者共表達基因的其他順式作用元件有交集,從而在轉(zhuǎn)錄或者轉(zhuǎn)錄后水平對基因的表達進行調(diào)控。確定一個LncRNA具有順式調(diào)控作用通常要滿足3個條件:1是它與附近的基因表達情況保持一致;2是它失活后會影響周圍基因的表達;3是它會影響附近同一位點的基因表達。方法在于首先要找出位于LncRNA上游或者下游附近(10K)的編碼蛋白基因,通過對編碼蛋白的功能富集分析,從而預測LncRNA的主要功能,為后續(xù)順式作用分析打下基礎(chǔ)。 

      反式作用靶基因預測認為LncRNA的功能跟編碼基因的位置關(guān)系沒有關(guān)系,而與其共表達的蛋白編碼基因相關(guān)。當它與一些距離較遠的基因在表達量上存在正相關(guān)或負相關(guān)的情況時,就可以通過樣本間LncRNA與蛋白編碼基因的表達量相關(guān)性分析或基因共表達網(wǎng)絡分析來預測其靶基因。LncRNA的反式作用靶基因預測只適合于樣本量大的情況,如果樣本量太少(如6個以下),分析將不可靠

      • LncRNA 除了順式與反式作用調(diào)控后,還可參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,這里主要是針對miRNA等這樣的小RNA,通過堿基互補的方式發(fā)生關(guān)系。反義LncRNA可與正義鏈的mRNA結(jié)合調(diào)控基因沉默與轉(zhuǎn)錄進程,可以利用RNAplex等軟件預測LncRNA與mRNA之間的互補配對關(guān)系,計算最小自由能來預測最佳堿基配對關(guān)系。

      核實我?

      根據(jù)預測與生物學意義,選定LncRNA,后續(xù)我們還可以做的驗證實驗:

      最常用的方法:

      ① qPCR的方法驗證LncRNA與mRNA的關(guān)系;

      ② ceRNA調(diào)控機制研究;

      ③ 功能研究(基因敲除或者過表達,查看相關(guān)基因的表達或者細胞表型變化);

      ④ 免疫共沉淀研究:RNA pull down、RNA-RIP、ChIP-seq等方法檢測與LncRNA結(jié)合的DNA、RNA、蛋白質(zhì);

      ⑤ LncRNA表觀調(diào)控研究;

      ⑥ ......

      參考資料:

      https://sanwen8.cn/p/2abSAHX.html

       

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