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Nature:挑战常规!很多人lncRNA实际上可能是有功能的

来源:生物谷 2017-03-05 14:10


2017年3月5日/生物谷BIOON/---尽管人们之前认为基因几乎完全是通过先转录为编码性的RNA再翻译为蛋白来调节生物学功能,但是如今,这种情形更加复杂。事实上,探究基因与疾病之间存在关联性的研究已证实大多数疾病变异体是在蛋白编码基因的外面发现的。

由来自日本、新加坡、英国、新西兰、美国、西班牙、沙特阿拉伯、俄罗斯、澳大利亚、德国和瑞典的研究人员组成的一个FANTOM联盟(FANTOM consortium)在过去十多年来开创性地发现非编码RNA(ncRNA),首次揭示出哺乳动物基因组转录谱的复杂性。FANTOM联盟继续位于针对ncRNA起源和功能的研究的前沿。

在一项新的研究中,FANTOM联盟产生一种完整的人长链非编码RNA(lncRNA)图谱,而且这种图谱具有显著改进的基因模型,从而允许他们更好地评估这些lncRNA的多样性和功能。如今,大多数绘制RNA转录图谱的努力依赖于并不总是准确地鉴定出这些RNA转录本5’端的测序技术。为了克服这种局限性,FANTOM联盟利用一种被称作基因表达加帽分析(Cap Analysis of Gene Expression, CAGE)的技术构建出具有准确5’端的人lncRNA图谱,从而准确地查明它们的转录是在基因组中的何处起始的。

这种图谱含有27,919种人lncRNA,也是首次在主要的人细胞类型和组织中总结了它们的表达谱。通过将这种图谱与基因组数据和遗传数据结合起来,这项研究的结果提示着这些人lncRNA中的19,175种可能是功能性的,这提示着可能存在与人基因组中大约2万种蛋白编码基因具有相同数量的功能性lncRNA,或者更多的功能性lncRNA。

论文通信作者之一、澳大利亚西澳大学哈利-珀金斯医学研究所教授、日本理化学研究所生命科学技术中心资深访问科学家Alistair Forrest说,“在科学界,针对我们的基因组产生的上千种lncRNA是否是功能性的还是仅仅是由转录复合体在转录上随机产生的副产物。通过将这些改进的基因模型与来自基因表达研究、进化保守研究和遗传研究的数据整合在一起,我们有说服力的证据证实这些lncRNA中的绝大多数似乎是功能性的,而且对它们中的将近2000种lncRNA而言,我们揭示出它们潜在地参与疾病和其他的遗传性状。”

论文第一作者、日本理化学研究所生命科学技术中心研究员Chung-Chau Hon说,“有趣的是,绝大多数lncRNA似乎由增强子元件产生的。它加深我们对lncRNA的多种不同起源的理解。”

根据日本理化学研究所生命科学技术中心研究员Piero Carninci的说法,“这些改进的基因模型和这种图谱提示着人lncRNA存在着广泛的功能性可能有助我们通过开展实验研究它们的功能相关性。我们期待这些结果可能进一步促进我们加深理解我们的基因组中这些lncRNA的功能。”

这种人lncRNA图谱的资源可从网站fantom.gsc.riken.jp/cat上查询到。(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Chung-Chau Hon, Jordan A. Ramilowski et al. An atlas of human long non-coding RNAs with accurate 5′ ends. Nature, Published online 01 March 2017, doi:10.1038/nature21374.

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