(策略篇):反义lncRNA调控邻近基因的经典模式与例外
在上一期LncMyoD的文章中,作者在选择lncRNA做作为研究对象时,除了从RNA-Seq数据出发,考虑lncRNA的差异表达外,还从lncRNA与邻近基因的位置关系出发,选取了与编码基因MyoD处于邻近关系的LncMyoD作为研究对象,并通过CHIP-PCR、荧光素酶报告基因实验证明了MyoD对LncMyoD起到转录激活的作用。
一般来说,根据了lncRNA与邻近编码基因的关系,可以将其分为五类:
sense, antisense , intronic, intergenic和bidirectional。我们前面讲过一个分子lincRNA-P21就是intergenic这一类,全称是 large(long) intergenic non coding RNA P21。
我们今天说的主角是一类antisense(反义)lncRNA,简单来说就是lncRNA与编码基因分别位于DNA的正义链和反义链上并有一定的重叠(overlap)关系,而且这种lncRNA的命名方式也不复杂:基因+AS(antisense),比如:lncRNA BACE1-AS就是与编码基因BACE1处于antisense关系的一条lncRNA。
这类lncRNA一直是文章和基金关注的重点,我们选取2016年部分中标基金:
LncRNA UCHL1-AS1在人肝癌中的生物学作用及分子机制研究
一个新的lncRNA ZEB1-AS1调控ZEB1及其下游靶分子
长链非编码RNAA FAP1-AS1促进鼻咽癌侵袭转移的机制研究
长链非编码RNA—HNF1A-AS1对肝癌的抑制作用及其分子机制
长链非编码RNA HOXD-AS1调控HOXD3表达介导结直肠癌转移的功能及分子机制研究
TAZ激活长链非编码RNA Zeb2-AS1促进口腔鳞癌侵袭转移的分子机制研究
长链非编码RNA HIF1a-AS1通过调节内皮细胞功能影响动脉粥样硬化发病的机制研究
LncRNA-MNX1-AS1促进胆囊癌增殖转移的机制及其潜在诊断治疗价值
GATA3-AS1在支气管哮喘CD4+T细胞功能调控中作用机制的研究
长链非编码RNA LBX1-AS1在青少年特发性脊柱侧凸发病中的调控机制研究
长非编码RNA FAM83H-AS1调控非小细胞肺癌恶性进展的机制研究
部分文章:
Long non-coding RNA FEZF1-AS1 facilitates cell proliferation and migration in colorectal carcinoma. Oncotarget. 2016 Feb 3.
Upregulated long non-coding RNA AFAP1-AS1 expression is associated with progression and poor prognosis of nasopharyngeal carcinoma.Oncotarget. 2015 Aug 21
HOXD-AS1 is a novel lncRNA encoded in HOXD cluster and a marker of neuroblastoma progression revealed viaintegrative analysis of noncoding transcriptome.BMC Genomics. 2014
The long non-coding RNA HNF1A-AS1 regulates proliferation and metastasis in lung adenocarcinoma.Oncotarget. 2015 Apr
Upregulation of long noncoding RNA ZEB1-AS1 promotes tumor metastasis and predicts poor prognosis in hepatocellular carcinoma.Oncogene. 2016 Mar 24
大家可以把基金和文章一起看,找找灵感。那么,这类反义lncRNA与邻近基因之间的关系是怎样的呢?
我们先说经典模式:反义lncRNA通过与邻近基因的mRNA形成RNA-RNA二聚体,提高邻近基因mRNA的稳定性,从而上调邻近基因表达。
1. Expression of a noncoding RNA is elevated in Alzheimer's disease and drives rapid feed-forward regulation ofbeta-secretase.
lncRNA BACE1-AS与BACE1mRNA形成二聚体,降低RNA酶对BACE1mRNA的降解。
2. Long non-coding antisense RNA KRT7-AS is activated in gastric cancers and supports cancer cell progression by increasing KRT7 expression.Oncogene. 2016 Feb 15.
3. Long noncoding RNA FGFR3-AS1 promotes osteosarcoma growth through regulating its natural antisensetranscript FGFR3.Mol Biol Rep. 2016 Mar 29.
当然也有例外,比如:
1. Long non-coding RNA FEZF1-AS1 facilitates cell proliferation and migration in colorectal carcinoma. Oncotarget. 2016 Feb 3.
FEZF1-AS1 能够上调FEZF1表达,不过却没有与FEZF1 mRNA形成二聚体。
2. Upregulated long non-coding RNA AFAP1-AS1 expression is associated with progression and poor prognosis of nasopharyngeal carcinoma.Oncotarget. 2015 Aug 21;
FEZF1-AS1 表达沉默后FEZF1蛋白表达上调,mRNA表达水平变化不显著,作者推测FEZF1-AS1可能影响的是FEZF1的翻译或者降解。
实际上,所谓的经典模式只是常见的一种方式而已,反义lncRNA调控邻近基因的方式还有很多种,所以也会有很多例外。
最后呢,我们补充说明两点:
1. 反义lncRNA与邻近基因之间可能没有表达调控关系。
2. 能够发挥经典调控模式,即与基因的mRNA形成二聚体提高其稳定性的也不一定是反义lncRNA,甚至有可能是编码基因的mRNA。
That's all. Thank you!
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