(文章篇)S3E11:一篇22分的lncRNA与可变剪接的作用模式文章
大家好,在上期我们(策略篇):To be or not to be, that's a question!中,我们介绍了lncRNA通过调控基因的可变间接发挥功能的文章和基金,这期我们分享一篇文章:The long noncoding RNA Pnky regulates neuronal differentiation of embryonic and postnatal neural stem cells.Cell Stem Cell. 2015 Apr 2;16(4):439-47. 影响因子 22分,说的是lncRNA Pnky通过剪接因子PTBP1在神经干细胞分化过程中的作用和分子机制。
分子机制图:
这篇文章的思路相对简单,即在胚胎期大脑皮质和产后SVZ区的神经干细胞(NSC)中lncRNA Pnky高表达,而Pnky的表达下调能够促进NSC分化成神经元,其分子机制是通过与剪接蛋白PTBP1结合调控下游mRNA分子的剪接过程发挥功能。
这里我们分成三部分来讲这篇文章:lncRNA Pnky的发现鉴定,lncRNA Pnky的功能研究,lncRNA Pnky的分子机制研究。
1. lncRNA Pnky的发现和鉴定。
这一部分主要说的是对lncRNA Pnky的基本性质进行鉴定,包括序列、在染色体位置、物种之间的保守性、蛋白编码能力、组织、细胞内(空间)和时间等过程中的定位和表达等信息,我们前面总结过,这里需要说明几点:
a. 这部分工作一方面是为了引入Pnky, 并验证Pnky符合lncRNA的定义:大于200nt,不编码蛋白;
b. 另一方面是为后面的工作打好基础,比如Pnky定位于细胞核内,这会影响到Pnky发挥作用的方式,比如Pnky如果通过与靶基因的mRNA结合,提高其稳定性,那么其定位是在胞浆内的,等等;
c. 这里我们单独提一下Pnky在物种中的保守性研究,实际上前面的几篇lncRNA研究的文章中都有提及这一部分,可以这么说:物种的保守性部分反应了分子的重要性,因此需要考虑在一个物种中发现的分子是否在其它物种中存在,比如我们从临床病人样本出发,通过RNA-seq或者芯片筛选到的lncRNA分子在做人的相关实验时是没问题的,不过如果想在动物水平做某些实验,比如这个分子的基因敲除,那就要看下动物中是否有这个分子了。这一点是大家常常忘记考虑的。
2. lncRNA Pnky的功能研究:Pnky表达下调后促进神经干细胞分化和增殖。
这一部分实验我们简单介绍,大家感兴趣的话可以看全文。
神经干细胞(NSC)分化过程:NSC—TA—NB—神经元。
3. lncRNA Pnky表达下调后促进神经分化的分子机制,这一部分也是我们介绍的重点。
为了寻找lncRNA Pnky的作用蛋白,首先用RNA Pulldown+质谱,对与lncRNA Pnky结合的蛋白进行鉴定,结果发现了PTBP1;
而反过来通过对PTBP1进行RIP同样发现lncRNA Pnky;
PTBP1与lncRNA Pnky同样定位于细胞核;
PTBP1与lncRNA Pnky同样抑制神经细胞分化;
这些结果(RIP,RNA pulldown,功能一致、定位一致等)说明的是PTBP1与lncRNA Pnky之间确实存在结合。
尽管如此,不过PTBP1表达沉默后不降低lncRNA Pnky表达,而lncRNA Pnky表达沉默不影响PTBP1表达!
进一步通过对PTBP1与lncRNA Pnky表达沉默后差异表达的蛋白进行功能分析,结果发现两者共同调控一系列转录本的表达,而且与单个分子敲除相比,两者共同敲除并没有显著影响下游关键分子表达和间接,两者通过共同的通路发挥功能。
另外,这篇文章说的是lncRNA Pnky与剪接因子PTBP1调控下游基因的可变剪接发挥功能,与上篇我们举的三个例子最大的不同之处是:lncRNA Pnky对下游基因可变剪接调控是广谱的,而前面LincRNA-uc002yug.2调控RUNX1剪接,LncRNA Saf调控Fas剪接,lncRNA INXS 调控BCL剪接针对的都是一个基因,这一点与我们前面介绍翻译因子的时候是非常像的(回复4可看)。
好了,今天就到这里了,文章下载链接:http://pan.baidu.com/s/1mi2En5A 密码:uhyq
That’s all. Thank you!
请关注“小张聊科研”:搜索微信号“xzlky2015”,或长按二维码识别关注。
↓↓↓