非编码RNA研究专题04非编码RNA基础lncRNA

®非编码RNA基础——lncRNA解螺旋|知识金牌解

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长知识金牌010203lncRNA基础lncRNA作用机制lncRNA研究策略CONTENTS课程目录lncRNA基础01解

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长知识金牌RNA世界circRNA解

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长知识金牌lncRNA定义5long

non-coding

RNA>

200nt转录、但基本不翻译蛋白发挥多种功能大家熟悉的lncRNA举例：X染色体失活：Xist基因组印记：H19反式基因调控：HOTAIR细胞核运输：NronlncRNA同时在细胞核和细胞质内发挥功能

http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/frontline/5920lncRNA历史三部曲

知

识

金

牌解螺旋|陪伴医生科研成长1980s-1990s:

Individual

lncRNAs

are

discovered

through

traditional

genemapping

approaches,

Xist

and

H19.第一阶段：传统的基因定位； Early

2000s:

Development

of

large

scale

cDNA

sequencing

leads

to

the

discoveryof

a

surprising

number

of

lncRNA

transcripts.第二阶段：大规模的cDNA文库测序 Mid

2000s:

The

number

of

predicted

genes

in

the

mammalian

genome

goes

downand

the

number

of

detected

lncRNA

transcripts

increases

exponentially.第三阶段：新一代测序技术知识金牌lncRNA来源概览编码mRNA基因的突变解螺旋|陪伴医生科研成长染色体重排染色体重复转座子插入知识金牌lncRNA分类Knauss

and

Sun,Neuroscience

2013解螺旋|陪伴医生科研成长基本按照与mRNA位置来定义的五大分类知识金牌lncRNA数据库——NCBI解螺旋|陪伴医生科研成长解

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长知识金牌lncRNA数据库——UCSC、Ensembl知识金牌lncRNA数据库——LNCipedia/目前只收录人源lncRNA2013年由比利时根特大学建立收录lncRNA的基因信息和转录本信息预测lncRNA编码潜力目前有各类记录十余万条解螺旋|陪伴医生科研成长知识金牌lncRNA数据库——lncrnadb/解螺旋|陪伴医生科研成长收录经人工整理的记录被NONCODE、RNACentral、HGNC等所引用最后更新为2015年11月解

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长知识金牌lncRNA数据库——LncRBasehttp://bicresources.jcbose.ac.in/zhumur/lncrbase/index.html基于特征序列来分析IncRNA功能的注释数据库收录人和小鼠的lncRNA最后更新时间：2016年秋解

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长lncRNA数据库——NONCODE

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牌/以lncRNA为核心内容的综合性数据库除自身外，收录了来自LNCipedia、LncRBase等多个数据源的数据，最大最全更新较及时知识金牌lncRNA数据库——LncBase解螺旋|陪伴医生科研成长http://carolina.imis.athena-innovation.gr/diana_tools/web/index.php?r=lncbasev2%2Findex主要收录lncRNA与mRNA间的关系记录包括实验来源的与经预测得到的知识金牌lncRNA数据库——LncRNAWiki/index.php/Main_Page仅收录人lncRNA维基式百科全书属于BIGD的一部分解螺旋|陪伴医生科研成长知识金牌lncRNA数据库——LncRNADisease/lncrnadisease收录lncRNA与疾病间的关系最后更新：2017年7月26日同样被BIGD所收录解螺旋|陪伴医生科研成长lncRNA作用机制02解

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长知识金牌从转录角度看lncRNA作用机制转录前调控组蛋白修饰调控DNA甲基化修饰转录中lncRNA增强子lncRNA调节绝缘子活性调控TF干扰转录转录后参与可变剪切调控介导mRNA的降解参与RNA稳定性调控解

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长lncRNA调控组蛋白乙酰化

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牌组蛋白乙酰化水平升高会降低组蛋白与基因组DNA间的亲和作用，使得染色体结构变得松散，从而有利于TF与DNA相结合而促进转录发生。lncRNA调控组蛋白乙酰化案例：lncPRESS1与SIRT6物理相互作用，并阻碍SIRT6染色质定位，因此其在多潜能性基因的启动子处保持高水平的组蛋白H3K56和H3K9乙酰化2016年Mol

Cell癌细胞中，基因TCF21和TARID的启动子通常都是超甲基化的甲基化TCF21隐藏了RNAP

II

和H3K4me3的活力。lncRNA-TARID与GADD45A结合，募集TET、TDG、BER通过碱基剪切修复使得TCF21启动子区去甲基化。从而使TCF21得以表达。解

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长知识金牌lncRNA调控组蛋白甲基化2014年，Mol

Cell解

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长知识金牌lncRNA调控DNA甲基化2014年，Mol

CellLong

noncoding

RNA

TARID

directsdemethylation

and

activation

ofthetumor

suppressor

TCF21

via

GADD45A在癌细胞中，抑癌基因TCF21、TARID的启动子区常发生超甲基化现象，导致它们沉默。在正常细胞中，TARID与GADD45A结合，募集TET、TDG、BER通过碱基的剪切修复使得TCF21启动子区去甲基化，从而TCF21得以表达。知识金牌lncRNA调控DNA甲基化数据库Lnc2Meth

/Lnc2Meth/基于不同疾病样本或者细胞的MCIp-seq

，ChIRP-seq以及DNA甲基化芯片等数据分析，结合NCBI

PubMed内已发表的文章，查询lncRNA参与的DNA甲基化机制解螺旋|陪伴医生科研成长知识金牌lncRNA对转录过程进行干扰调控解螺旋|陪伴医生科研成长LncRNA可调控其邻近基因的转录。LncRNA的自身转录也会干扰其邻近编码蛋白的基因的转录。当上游lncRNA转录时，会穿过邻近靶基因的启动子区进而干扰TF与靶基因的启动子结合，从而抑制靶基因的转录。在酵母中，SER3基因转录会受到上游lncRNA基因SRG1的转录的影响。lncRNA研究策略03知识金牌高通量策略研究lncRNA思路CandidatelncRNA样本（Cell、Tissue，etc）lncRNA芯片NGSBioMarker 用RT-PCR扩大样本进行验证FunctionresearchRT-PCRRIP-seqpull

down沉默/过表达差异倍数大、表达量高的有先验研究的靶基因功能相关的共表达网络中的hub

gene解螺旋|陪伴医生科研成长知识金牌研究lncRNA的芯片解螺旋|陪伴医生科研成长AffymetrixClariom

assays

（旧版称为*TA芯片等）Agilent尚无商品化芯片但是其定制芯片技术被使用得最多基于Agilent定制芯片技术，很多公司有自己设计的lncRNA芯片中科普瑞使用基于Agilent定制芯片技术来设计生产芯片为目前市场上数据集最新（2018年3月）以人为例，包含25,353条mRNA及91,614条lncRNA知识金牌研究lncRNA的测序解螺旋|陪伴医生科研成长全转录组测序(mRNA+lncRNA)单一建库同时检测mRNA与lncRNA可以进行lncRNA芯片无法进行的分析lncRNA的SNP分析新lncRNA预测

lncRNA饱和分析……解

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长知识金牌含有lncRNA的测序数据分析基本流程解

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成长知识金牌那些与癌症有关的lncRNA(1)一年前，Texas大学基因调控与表观遗传学研究实验室的Arunoday

Bhan小组在CancerResearch杂志上发表了一篇题为“LongNoncoding

RNA

and

Cancer:A

NewParadigm”的综述文章，总结统计了前列腺癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、胰腺癌、肾脏癌、结直肠癌、脑水肿、白血病、胃癌、卵巢癌、膀胱癌等12种癌症中的相关LncRNA。脑部肿瘤：H19，CRNDE，ADAMTS9-AS2，DISC2，MALAT1，POU3F3，MEG3,

CASC2，TSLC1-AS1白血病：CRNDE，HOTAIRM1，DLEU1，DLEU2，LUNAR1，BGL3，CCDC26，XIST，NEAT1，UCA1肺癌：MALAT1，NEAT1，SPRY4-IT1，ANRIL，HNF1A-AS，UCA1，HOTAIR，GAS5，MEG3，CCAT1，MVIH，BANCR，PANDAR，EVADR，PVT1，H19，SOX2-OT肝癌：HULC，Linc00152，HEIH，HOTTIP，HOTAIR，MALAT1，DILC，ZFAS1，MEG3，PRAL，LALR1，LET，MVIH，PCNA-AS，TUC338，UC001NCR胰腺癌：H19，HOTAIR，HOTTIP，MALAT，GAS5，HULC，PVT1，LincRNA-RoR，AF339813，ENST00000480739，AFAP1-AS肾脏癌：PVT1，LET,PANDAR，PTENP1，HOTAIR，NBAT1，LINC00963，MALAT1，SPRY4-T1，KCNQ1OT1，GAS5，RCCRT1，HIF1A-AS结直肠癌：CCAT1，CCAT2，CCAT1-L，CRNDE,E2F4，HOTAIR，HULC，MALAT1，H19,FER1L4，TENP1，KCNQ1OT1，T-UCRs，UCA1乳腺癌：HOTAIR，ANRIL，DANCR，NEAT1，HIF1A-AS