导言:非编码RNA(Non-coding RNA)是指不编码蛋白质的RNA,包括rRNA、tRNA、snRNA、microRNA 、lncRNA等,在人类疾病调控中扮演着重要的角色,已成为生物学领域的热点研究课题。聚焦非编码RNA与疾病的调控,金开瑞凭借其完整的技术平台和专业的技术团队,综合性应用芯片、生物信息学分析、分子互作(RIP、RNA pulldown、双荧光素酶)、分子定位(免疫荧光、FISH)等技术,专业提供miRNA、lncRNA、tRFs等非编码RNA整体服务外包。

长链非编码RNA-lncRNA研究方案

lncRNA是一类长度>200bp的RNA,由RNA聚合酶Ⅱ转录,具有保守的二级结构,大部分不编码蛋白质。LncRNA发挥功能的方式很广,可以与蛋白、DNA和RNA相互作用,参与多种生物学过程的调控。主要包括基因组表观遗传修饰、调控转录后翻译、发挥ceRNA、增强子RNA作用等,从而对细胞的增殖、分化、迁移、凋亡、免疫等发挥调控作用。
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  • 1、采用二代测序或芯片技术找出不同组样本差异表达的lncRNA
  • 2、lncRNA/miRNA筛选验证
  • 3、细胞系鉴定
  • 4、lncRNA功能及下游靶标分子研究
  • 5、蛋白质组学寻找调控的下游靶标分子
  • 6、FISH技术研究lncRNA在细胞中定位分布
  • 7、lncRNA作用机制研究
  • 8、动物实验

成功案例解析

  • 案例一
    EMT(epithelial-to-mesenchymal transition) 在肿瘤侵袭和转移中发挥重要作用,涉及组织细胞形态、组织特异分子表达的改变。通过检测相关分子表达水平、细胞形态改变,有助于评估肿瘤发展、药物疗效、基因的功能作用等。
  • 图1 H19作为内源竞争RNA通过调控miR-29b-3p来调节膀胱癌细胞的EMT和转移
    Lv M, Zhong Z, Huang M, Tian Q, Jiang R, Chen J. lncRNA H19 regulates epithelial-mesenchymal transition and metastasis of bladder cancer by miR-29b-3p as competing endogenous RNA. Biochim Biophys Acta. 2017 Oct; 1864(10):1887-1899
  • 作者以膀胱癌和肿瘤侵袭为研究对象,聚焦EMT过程和lncRNA功能机制,以lncRNA调控EMT的机制为主线,综合研究lncRNA下游互作分子,探讨H19(lncRNA)调控机制。
  • 1)临床研究水平,运用芯片和生物信息学分析进一步验证了膀胱癌中H19和DNMT3B的正相关性,及由miR-29b调控DNMT3B表达的ceRNA网络关系。
  • 2)体外机制研究,表明H19与miR-29b、miR-29b与DNMT3B之间的调控关系,H19作为ceRNA可通过直接调控miR-29b来调控DNMT3B表达,进而调控下游相关分表达和EMT功能实现。
  • 3)体外实验中,运用裸鼠成瘤实验证实了H19可促进膀胱癌细胞的增殖、淋巴转移、血管生成,及对肿瘤侵袭转移的重要作用。
  • 作者从临床、体外、体内三个水平探究了作为ceRNA的lncRNA(H19)在调控膀胱癌细胞侵袭转移EMT转化中的调控网络,描绘了H19/miR-29b/DNMT3B调控主线。
  • 案例二
    TGF-β在肿瘤发生发展过程中具有复杂的调控作用。一方面通过细胞周期阻滞/细胞凋亡抑制肿瘤;另一方面通过促进细胞增殖/迁移进而诱导肿瘤发生。
  • 图2 TGF-β诱导的lncRNA-ATB下游调控的两条主线
    Yuan JH, Yang F, Wang F, et al. A long noncoding RNA activated by TGF-β promotes the invasion-metastasis cascade in hepatocellular carcinoma. Cancer Cell. 2014 May 12;25(5):666-81.
  • 作者以TGF-β为研究起点,以lncRNA-ATB(lncRNA-activated by TGF-β)为研究主线,从2方面展开了lncRNA-ATB对肝癌发生调控机制的探讨。
  • 1)lncRNA-ATB通过ceRNA作用结合miRNA-200S,进而调控肿瘤细胞的侵袭和表皮间质转化(EMT)来促进HCC的发生发展。最终得出lncRNA-ATB通过 miR-200来调控ZEB1和ZEB2,进而诱导EMT和促进体内肿瘤的侵袭。
  • 2)lncRNA-ATB通过调控IL-11mRNA的稳定、自分泌表达及STAT3的磷酸化来调控肝癌细胞的器 官 肿 瘤 转 移 灶 克 隆 形 成 ( organ colonization)。实验证明lncRNA-ATB以依赖IL-11的方式促进HCC细胞的定植能力。

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