miRNA,lncRNA,circRNA都是RNA,那它们的研究方法一样吗?
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某天,在听课的时候,有个外行老师说了这样一句话:“你们这些说是在搞研究的,搞来搞去,都是在研究RNA嘛,什么miRNA, lncRNA, circRNA,研究套路还不是一样!”作为一个研究生,感觉自己的实验被侮辱了,可我竟然无法反驳他!这令我很不服气,于是我查呀查,决定写出此文,给初学者以借鉴思路,给被质疑者以有力证据。
首先,miRNA, lncRNA, circRNA确实都是RNA,它们的区别在于miRNA是微小RNA,长度较短,约20~25个核苷酸;lncRNA是长链非编码RNA,长度较长,长度一般大于200核苷酸,circRNA是环状RNA,一般呈环状存在。
对于miRNA和lncRNA来说,它们的长度不同决定了针对它们研究的难易程度不同。另外,现有的针对三种RNA的研究程度不同,这决定了在具体的研究机制上可能不同,研究所用实验方法的选择也有所区别。下面我们就来具体分析分析,它们究竟哪儿不一样。
1. 研究所用数据库不同
这个最easy了。研究什么就得用专门的数据库去搜啊。针对miRNA得用miRbase,针对lncRNA用Noncode,针对circRNA用circBase或者circRNABase。
2. 研究时命名规则不同
miRNA相对来讲,研究较多,也有一套广为人知的命名体系。一个系统命名包含三部分内容,即物种,microRNA类别,序号。三者间用短线连接。物种一般用三个小写字母表示,如hsa,mmu和rno分别代表人,小鼠和大鼠。MicroRNA类别是指所命名的microRNA是pre-miRNA还是mature miRNA。pre-miRNA用mir表示,mature miRNA用miR表示。序号为一阿拉伯数字,c先后。一般而言,数字越小,发现越早。
那么,对于lncRNA和circRNA来说,目前还没有一个既定的命名规则,简单来说,如果你新发现了一个lncRNA或者circRNA,那你想给它取什么名字都可以,只要别和其他的重复就可以了。当然,你也可以考虑它和疾病的关系,生物学功能,基因上下游关系等等来给它命名。
3. 研究物种选择需谨慎
miRNA一般物种保守性较好,就是说,在人和鼠上,都是同一个序列,可以做鼠的实验,来推测在人身上的功能。circRNA 的表达水平具有种属、组织、时间特异性,序列保守性比一般的线性lncRNA 高,和miRNA一样,可以用同一个序列去研究人和鼠。而lncRNA,物种的保守性就比较差一些了。这个时候就要谨慎了,如果你研究的是已知的lncRNA,那你需要上网查查它的保守性,如果是未知的,你需要自己探讨一下它的保守性。
4. 研究方法选择不同
miRNA较短,稳定性好,不易被破坏。针对它的表达,可以选择Northern印迹法,微点阵分析和荧光定量PCR。lncRNA长度较长,做Northern印迹的难度较大,一般选用荧光定量PCR或者荧光原位杂交。circRNA和lncRNA一样,一般选用荧光定量PCR或者荧光原位杂交。毕竟荧光原位杂交图又好看又上档次,还能显示出RNA的亚细胞定位,是在胞浆还是在核里。但是做miRNA一般不做定位,因为miRNA就是成熟的miRNA了,它是从pri-miRNA到pre-miRNA到miRNA,这两步加工,已经从核内转移到了胞浆里了。
研究RNA时,常常需要进行过表达和沉默操作。miRNA 很小,转染操作较方便,过表达的时候可以用mimics(模拟物),沉默的时候可以用inhibitor(抑制物)。用质粒或者病毒都可以达到稳定转导的效果。但是,对于lncRNA和circRNA就不一样了。核定位的 lncRNA 如果用 RNAi 技术,可能效果是很差的,因为 RNAi主要在细胞浆发挥作用。替代的方式可以用 CRISPR 基因编辑技术,直接把lncRNA 的基因给knockout。这里需要注意的一点是,circRNA是环状RNA,虽然在研究手段和机制上面,大多和lncRNA相类似,已知的circRNA作用模式也和某些lncRNA一样,通过分子“海绵”的模式与miRNA结合来发挥作用的,但是它需要论证成环的问题。
5. 研究热度不同
这三种RNA,目前研究得最为深入的应该是miRNA了,当然这也意味着它已经渐渐退出了历史舞台,成为了有点“过气”的明星分子。当前的研究,lncRNA算是红到发紫,一篇肿瘤相关的lncRNA研究,要是做得稍微细致一些,5分以上很常见。那circRNA算是新秀了,可能正在各个实验室里酝酿,谁先有突破性的进展,谁就可以占领高地,先发制人。虽然,能把无人攻克的难题拿下的才是大牛,但我们大多数,还是时代的弄潮儿,赶着热点往前走,这会儿要是你赶不上lncRNA的热度了,不妨考虑考虑circRNA,紧跟时代脚步走,别人发Science, Nature, Cell,咱主刊发不了,奔着子刊努努力呗~
最后,说了这么多的不同点,咱们也说说相同点,第一就是,这三个都是RNA,而且,都是非编码的,就是,不需要蛋白水平的验证,有没有感觉实验工作量一下子少了很多?第二,它们既然都是RNA,发挥作用的阶段也就基本固定了,就是转录水平,要么转录前,要么转录时,要么转录后。第三,既然是转录水平发挥作用,也就是,对mRNA起调控作用。
好啦,简单来说,就一句话,如果你也在做miRNA, lncRNA, circRNA研究,还有人这样质疑你,不用反驳,直接把这篇文章甩给他!