非编码RNA

缩写ncRNA,是指各种不翻译成蛋白质的RNA分子。其中包括rRNA,tRNA,snRNA,snoRNA 和microRNA 等多种已知功能的 RNA,还包括未知功能的RNA。

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Science+Nat Commun:10月份两篇非编码RNA最新研究推荐

来源:生物谷 2017-11-08 09:33

金秋十月,是收获的季节。以第二军医大学的曹雪涛院士在国际顶级期刊SCIENCE发表lncRNA-ACOD1促进病毒免疫逃逸的研究为例,长非编码RNA的研究在这个月有很多重磅成果。下面小编就为大家梳理10月长非编码RNA研究进展。

1. SCIENCE: An interferon-independent lncRNA promotes viral replication by modulating cellular metabolism



病毒通过调节宿主的代谢网络来提高自身的存活,然而,对于哪些分子响应了病毒的入侵并改变了代谢,一直是未知的。曹雪涛院士课题组通过对是否经病毒处理的IFN-I缺失和野生型巨噬细胞进行测序,鉴定了一批由病毒引发且独立于IFN-I受体的长非编码RNA。这些长非编码RNA在病毒感染后,显着的高表达,并且IFN-I的独立刺激,不能引发它们的表达。利用siRNA的方法敲低这些长非编码RNA,研究者发现当lncRNA-ACOD1减少时,病毒的RNA明显减少,说明病毒的感染能力显着下降。说明lncRNA-ACOD1的表达受病毒控制,并且可以提高病毒的感染能力。(下图)



那么,lncRNA-ACOD1促进病毒感染的机制是什么呢?利用CHIRP技术,研究者发现lncRNA-ACOD1可结合GOT2(谷草转氨酶2),在敲低GOT2后,过表达lncRNA-ACOD1不能促进病毒的感染,说明lncRNA-ACOD1主要通过GOT2发挥功能。



接下来的问题是lncRNA-ACOD1是如何结合并促进GOT2功能的。通过eCLIP和蛋白质谱技术,研究者发现lncRNA-ACOD1主要通过5’端165-390的核酸序列与GOT2的54-68氨基酸结合。有趣的是,GOT2与底物结合的活性位点也是54-68氨基酸区域,lncRNA-ACOD1很有可能影响了GOT2的催化活性。在体外实验中,lncRNA-ACOD1的存在可以显着提高的GOT2酶活。(下图)



总的来说,该研究揭示了长非编码RNA lncRNA-ACOD1通过改变代谢酶GOT2的活性参与病毒免疫逃逸的功能和机制,为病毒感染治疗提供了新的思路。

2.nature communicatuion: Energy stress-induced lncRNA FILNC1 represses c-Myc-mediated energy metabolism and inhibits renal tumor development



长非编码RNA肿瘤代谢中的作用目前尚不清楚。美国安德森癌症研究中心Han Liang和Boyi Gan在肾癌中通过对FoxO1(转录因子,可引发肾癌细胞周期阻滞和细胞凋亡)高通量测序数据的分析,鉴定到受FoxO1并可响应葡萄糖饥饿的长非编码RNA——FILNC1.(下图)



通过构建稳定敲低FILNC1的细胞,研究者发现缺少FILNC1会减轻由能量压力引发的细胞凋亡现象,从而会促进肿瘤细胞的生长,并在体内和体外实验得到了验证。(下图)



通过RNA pull down技术,研究者发现FILNC1能与AUF1结合。有趣的是AUF1可结合癌基因明星c-Myc的mRNA,并促进c-Myc mRNA的翻译效率。那么,FILNC1与AUF1的结合,是否会影响AUF1对c-Myc的促进作用呢?研究者发现FILNC1能与c-Myc的mRNA竞争性结合AUF1。也就是说,当FILNC1存在时,吸附了大量的AUF1,使AUF1无法结合c-Myc的mRNA,从而抑制了c-Myc的表达。而c-Myc与肿瘤响应能量压力密切相关。



最后,研究者通过对临床数据的整理,发现FILNC1是一个在肾脏中特异性高表达的长非编码RNA,并且在肾脏肿瘤中低表达,并且与不良预后相关。



总的来说,该研究通过一系列严谨的实验设计,发现了在肾癌中响应能量压力的长非编码RNA FILNC1,为研究肿瘤的代谢提供了新的思路,并且发现FILNC1是一个特异性表达并与预后相关的分子,有望成为新的肾癌标志物。
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