Long non-coding RNAs: new players in cell differentiation and development

今天讀的一篇文獻(xiàn)是2014年發(fā)表在nature reviews上的LncRNA的一篇綜述试浙，而我的主要關(guān)注點(diǎn)在lncRNA 的調(diào)控機(jī)制，所以僅列出部分內(nèi)容。

摘要：

多細(xì)胞生物的基因組具有不同類型的非編碼RNA望侈。 lncRNAs屬于一類新的多樣性的non-coding RNAs展运，包括數(shù)千種不同的類型。在發(fā)育和分化過程中，lncRNA在基因表達(dá)調(diào)控中起著至關(guān)重要的作用龟劲，在發(fā)育復(fù)雜的生物基因組中观话，lncRNA的數(shù)量增加予借，這突出了在多細(xì)胞生物進(jìn)化過程中基于RNA的調(diào)控水平的重要性。在這篇綜述中频蛔，作者描述了在發(fā)育過程中的功能灵迫，如在劑量補(bǔ)償，基因組印跡晦溪，細(xì)胞分化和器官發(fā)生瀑粥，特別強(qiáng)調(diào)哺乳動(dòng)物的發(fā)展。

介紹：

什么是lncRNA：

DNA轉(zhuǎn)錄過程中三圆，很大一部分轉(zhuǎn)錄體產(chǎn)生的RNA轉(zhuǎn)錄物超過200個(gè)核苷酸（聚腺苷）狞换，并且沒有明顯的ORF（開放閱讀框（ORF）是具有翻譯能力的閱讀框的一部分。ORF是連續(xù)的密碼子序列舟肉，從起始密碼子（通常為AUG）開始修噪，到終止密碼子（通常為UAA，UAG或UGA）結(jié)束）路媚。這些被定義為長(zhǎng)非編碼RNA.

lncRNAs作用：

lncRNA具有作為蛋白質(zhì)配體和介導(dǎo)堿基對(duì)相互作用的雙重作用黄琼。其他small ncRNAs也具有這兩種作用。但是lncRNA可以折疊成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)（具有特異性整慎？）脏款。通過RNA-seq，發(fā)現(xiàn)lncRNA在分化的不同階段是差異表達(dá)的裤园。

lncRNA的鑒定方法：

1??Tiling arrays 2??SAGE 3??CAGE 4??RNA-seq

5??Chromatin immunoprecipitation (ChIP（用于研究細(xì)胞中蛋白質(zhì)和DNA之間的相互作用撤师。其目的是確定特定的蛋白質(zhì)是否與特定的基因組區(qū)域相關(guān)聯(lián)）.

lncRNAs的作用方式：

補(bǔ)：lncRNA的作用方式取決于lncRNA所在的位置，因此需要對(duì)lncRNAs進(jìn)行亞細(xì)胞定位拧揽。

方法：RNA的免疫熒光原位雜交也就是RNA—FISH

進(jìn)行FISH之前我們也可以通過數(shù)據(jù)庫(kù)去預(yù)測(cè)我們的lncRNA在一些細(xì)胞系中的定位（參考知乎和谷歌搜索）丈氓。

(Nuclear)核lncRNA：

cis-調(diào)控：大多數(shù)的核lncRNA的通過引導(dǎo)染色質(zhì)修飾劑進(jìn)入特定的基因組位點(diǎn)。

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Xist, Kcnq1ot1 and Airn這些lncRNAs招募DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3（DNMT3）誘導(dǎo)DNA甲基化，從而誘導(dǎo)染色質(zhì)的形成万俗。PRC2產(chǎn)生組蛋白H3賴氨酸27三甲基化（H3K27ME3）和組蛋白賴氨酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶（EHMT2）湾笛，負(fù)責(zé)生產(chǎn)H3K9ME2和H3K9ME3（組蛋白甲基化，可能與轉(zhuǎn)錄抑制與激活有關(guān)）闰歪。

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hoxa遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)錄反義RNA(Hottp)通過MLL 1復(fù)合物的激活而發(fā)揮作用嚎研，從而促使活化的h3k4me3形成。

trans-調(diào)控：核IncRNAs也可以對(duì)基因位點(diǎn)產(chǎn)生間接調(diào)節(jié)作用

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HOXA轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOTAIR）在相同的基因組區(qū)域招募兩個(gè)不同的復(fù)合物（甲基化和去甲基化）库倘。

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lncRNA-ES1和lncRNA-ES2 沉默SOX2結(jié)合OCT4控制胚胎干細(xì)胞的多能性临扮。

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lncRNA Jpx結(jié)合CTCF（轉(zhuǎn)錄抑制因子），激活Xist的轉(zhuǎn)錄教翩。

(Cytoplasmic) 細(xì)胞質(zhì)lncRNAs：

長(zhǎng)非編碼RNA(INcRNA)與靶RNA序列之間互補(bǔ)區(qū)域的配對(duì)

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lncRNAs作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性rna（ceRNAs）

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lncRNAs在骨骼肌中的作用

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Cesana, M. et al. A long noncoding RNA controls muscle differentiation by functioning as a competing endogenous RNA. Cell 147, 358–369 (2011).

問題：是否可以借鑒小鼠骨骼肌發(fā)育去研究雞的骨骼肌發(fā)育杆勇？

文獻(xiàn)補(bǔ)充：

提出ceRNA假設(shè)：

Franco-Zorrilla, J. M. et al. Target mimicry provides a new mechanism for regulation of microRNA activity. Nature Genet. 39, 1033–1037 (2007).

Poliseno, L. et al. A coding-independent function of gene and pseudogene mRNAs regulates tumour biology. Nature 465, 1033–1038 (2010).

確定circRNA，并闡述其功能

Karreth, F. A. et al. In vivo identification of tumor-suppressive PTEN ceRNAs in an oncogenic BRAF-induced mouse model of melanoma. Cell 147, 382–395 (2011).

Sumazin, P. et al. An extensive microRNA-mediated network of RNA–RNA interactions regulates established oncogenic pathways in glioblastoma. Cell 147, 370–381 (2011).

Hansen, T. B. et al. miRNA-dependent gene silencing involving Ago2-mediated cleavage of a circular antisense RNA. EMBO J. 30, 4414–4422 (2011).

Hansen, T. B. et al. Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges. Nature 495, 384–388 (2013).

Memczak, S. et al. Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency. Nature 495, 333–338 (2013).

lncRNA調(diào)控骨骼肌發(fā)育(ceRNA)

Kallen, A. N. et al. The imprinted H19 lncRNA antagonizes let‐7 microRNAs. Mol. Cell 52, 101–112 (2013).

Wang, J., Gong, C. & Maquat, L. E. Control of myogenesis by rodent SINE-containing lncRNAs. Genes Dev.

lncRNA調(diào)控脂肪發(fā)育

Sun, L. et al. Long noncoding RNAs regulate adipogenesis. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110, 3387–3392 (2013).