lncRNA測序
長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA, lncRNA)是指長度在200~100000 nt之間不具有蛋白編碼功能的RNA分子。 它們存在帶polyA尾和不帶polyA尾兩種形式,具有跨物種的低保守性,組織特異性表達(dá)和豐度低等特點(diǎn)。lncRNA的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過編碼RNA,保守估計(jì)哺乳動物基因組序列中4%~9%的序列產(chǎn)生lncRNA轉(zhuǎn)錄本,而相應(yīng)的蛋白編碼RNA的比例僅是1%~5%。目前研究提示lncRNA的功能機(jī)制主要包括參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、蛋白質(zhì)運(yùn)輸和mRNA降解。lncRNA已經(jīng)成為非編碼RNA研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),借助高通量測序,研究人員能夠快速獲得與疾病或者特定生物學(xué)過程相關(guān)的lncRNA并進(jìn)行深入研究。
技術(shù)優(yōu)勢:
(1)信息完善:去rRNA的建庫方法,使得一個(gè)文庫可以同時(shí)進(jìn)行l(wèi)ncRNA和mRNA的分析,節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本;
(2)準(zhǔn)確度高:鏈特異性建庫方法,使得反義lncRNA的鑒定更加準(zhǔn)確;
(3)前瞻性好:能發(fā)現(xiàn)大量未知的lncRNA信息,適合各類物種的研究;
(4)完整性:獲取完整的lncRNA轉(zhuǎn)錄信息。
技術(shù)線路:
樣本準(zhǔn)備:
(1)樣品類型:細(xì)胞、新鮮組織或RNA樣品。
(2)樣品量:細(xì)胞樣品請?zhí)峁┲辽?×107個(gè)細(xì)胞,組織樣品請?zhí)峁┲辽?00mg的組織塊或切片,RNA樣品請?zhí)峁? μg以上的總RNA。
(3)樣品質(zhì)量:RNA無明顯降解,提取的總RNA OD260/280值在1.8~阿2.2之間,濃度≥ 500 ng/μl,28S:18S ≥ 1.5,RIN ≥ 7。
(4)樣品保存:細(xì)胞樣品或新鮮組織塊(切成~50mg的小塊)可用TRIZOL或RNA保護(hù)劑處理或液氮凍存后,-80℃保存。RNA樣品可溶于乙醇或RNA-free的超純水中,-80℃保存。樣品保存期間避免反復(fù)凍融。
(5)樣品運(yùn)輸:樣品置于1.5 ml管中,封口膜封好,干冰運(yùn)輸。
數(shù)據(jù)分析:
應(yīng)用案例:
本研究對人類結(jié)腸癌組織和正常黏膜組織進(jìn)行RNA測序,兩種樣本分別得到52M和59M reads。通過比較發(fā)現(xiàn),人類結(jié)直腸癌組織中的MYC基因上游515 kb處特異性地轉(zhuǎn)錄生成一種長鏈非編碼RNA—CCAT1-L。功能研究表明,抑制CCAT1-L 會降低MYC基因表達(dá);過表達(dá)CCAT1-L,會增強(qiáng)MYC基因表達(dá),并促進(jìn)腫瘤發(fā)生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),編碼這種lncRNA的基因座定位在一個(gè)超級增強(qiáng)子中,該lncRNA—CCAT1-L通過調(diào)節(jié)CTCF與染色質(zhì)的結(jié)合來促進(jìn)MYC基因增強(qiáng)子與啟動子遠(yuǎn)程染色質(zhì)環(huán)的形成。以上研究結(jié)果表明,lncRNA在腫瘤形成的過程中充當(dāng)了一種重要的調(diào)控因子。
研究方法:
1) RNA-seq發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌組織lncRNA—CCAT1-L;
2) 用northern blot和qRT-PCR在其它病人的結(jié)腸癌組織進(jìn)行驗(yàn)證;
3) ASO knockdown 和過表達(dá)研究CCAT1-L功能;
4) ChIP研究CCAT1-L調(diào)控染色質(zhì)成環(huán)機(jī)制。
結(jié)果分析:
1. 結(jié)直腸癌組織中的MYC基因上游515 kb位點(diǎn)特異性地生成的lncRNA—CCAT1-L。
2. 編碼CCAT1-L的基因座定位在一個(gè)超級增強(qiáng)子中。