服务简介
Service Introduction非编码RNA(Non-coding RNA)是指不编码蛋白质的RNA。 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。这些RNA的共同特点是都能从基因组上转录而来,但是不翻译成蛋白,在RNA 水平上就能行使各自的生物学功能。非编码RNA从长度上来划分可以分为3类:小于50 nt, 包括microRNA、siRNA、 piRNA; 50 nt到500 nt, 包括rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA、SLRNA、SRPRNA 等等; 大于500 nt,包括长的 mRNA-like的非编码RNA,长的不带polyA 尾巴的非编码RNA等等。
长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类长度>200bp的RNA,由RNA聚合酶Ⅱ转录,lncRNA具有保守的二级结构,大部分不编码蛋白质,也有报道,其可以编码多肽,多肽大部分无功能。LncRNA来源很广,可以来源于基因编码区、非编码区、外显子、内含子、正义链或反义链。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。随着高通量测序技术的发展,越来越多的lncRNA被注释,但是绝大多数的lncRNA的功能仍然不清楚,因此lncRNA的研究是一片非常广阔的未知领域,具有极大的科研价值和意义。
金开瑞提供的非编码RNA服务包括
研究方案
以下以lncRNA为例,对非编码RNA研究进行介绍
图1. LncRNA 差异表达聚类结果及差异表达火山图
采用RT-PCR或者qRT-PCR检测lncRNA/miRNA在不同组织和细胞中的表达水平。
图2. PVT1和 miRNA在宫颈癌组织中的表达
(Iden, M.et al.The lncRNA PVT1 Contributes to the Cervical Cancer Phenotype and Associates with Poor Patient Prognosis.PloS one.2016.May 27;11(5))
采用对肝癌细胞(如hepG2、hep3b、huh7)STR位点和Amelogenin位点的基因分型技术,进行细胞鉴定。
Marker | 细胞库信息 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Allele1 | Allele2 | Allele3 | Allele1 | Allele2 | Allele3 | |
D5s818 | 13 | 13 | 13 | 13 | ||
D13s317 | 10 | 11 | 12 | 14 | ||
D7s820 | 10 | 11 | 12 | 14 | ||
D16s539 | 10 | 10 | 10 | 10 | ||
VWA | 16 | 18 | 17 | 17 | ||
TH01 | 7 | 7 | 6 | 7 | ||
AMEL | X | X | X | X | ||
TPOX | 8 | 11 | 9 | 9 | ||
CSF1PO | 11 | 11 | 8 | 8 | ||
D21S11 | 30 | 30 |
图3. 基因过表达/敲除后单克隆细胞株的筛选
图4. CRISPR/Cas9和慢病毒稳定细胞系
图5. 转染TP53TG1 减少了细胞的活力
(Diaz-Lagares A, et al.Epigenetic inactivation of the p53-induced long noncoding RNA TP53 target 1 in human cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Nov 22;113(47):E7535-E7544.)
图6. HCT-116 cells 稳定转染TP53TG1 24小时后检测细胞的凋亡率
(Diaz-Lagares A, et al.Epigenetic inactivation of the p53-induced long noncoding RNA TP53 target 1 in human cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Nov 22;113(47):E7535-E7544.)
图7. TP53TG1 抑制了HCT-116细胞的克隆形成
(Diaz-Lagares A, et al.Epigenetic inactivation of the p53-induced long noncoding RNA TP53 target 1 in human cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Nov 22;113(47):E7535-E7544.)
图8. 伤痕愈合实验检测 VIM 敲低和过表达对细胞侵袭力的影响
(Peng Zheng,Quantitative Proteomics Analysis Reveals Novel Insights into Mechanisms of Action of Long Non-coding RNA HOTAIR in Hela Cells.MCP. 2015.)
图9. 与siCONT细胞相比,siPVT1细胞侵袭力明显降低
(Iden, M.et al.The lncRNA PVT1 Contributes to the Cervical Cancer Phenotype and Associates with Poor Patient rognosis.PloS one.2016.May 27;11(5))
图10. 用不同浓度的EW-7197 (0.25, 0.5, 1.25 and 2.5 μM) 处理A549-CUG2 and BEAS-CUG2 细胞24 h。免疫印迹检测 CUG2, E-cadherin, N-cadherin, and vimentin 的表达
(Kaowinn S, Kim J, Lee J, Shin DH, et, al. Cancer upregulated gene 2 induces epithelial-mesenchymal transition of human lung cancer cells via TGF-β signaling. Oncotarget. 2016 Dec 10.)
应用蛋白质组学iTRAQ(SILAC,SWATH)定量方法和生物信息学找到lncRNA/miRNA调控的靶标。
图11. 蛋白质组学ITRAQ/SWATH 和差异蛋白通路分析
图12. 目的lncRNA在细胞中的位置分布(18S和U6为内参)
图13. RNA pull down后质谱鉴定、WB检测
图14. AP-1蛋白与RNA的相互作用RIP
图15. MS2-RIP实验原理图(表达Lnc-A的质粒富集miRNA1miRNA2的效率比不表达Lnc-A的MS2组明显提高。通过对照,说明MS2-A可以与miRNA1和miRNA2相互结合)。
● 生物信息学预测分析
图16. 利用生物信息学方法预测lncRNA与miRNA的结合位点
● 生物信息学预测分析
图17. 双荧光素酶和RIP验证lncRNA可以与miR-26a结合
(C Cao, Zhang T, Zhang D, et al.The long non-coding RNA, SNHG6-003, functions as a competing endogenous RNA to promote the progression of hepatocellular carcinoma. Oncogene. 2017 Feb 23;36(8):1112-1122. )
图18. 肝癌裸鼠成瘤模型,通过活体成像和测量观察不同处理小鼠肿瘤的生长、转移情况
(C Cao, Zhang T, Zhang D, et al.The long non-coding RNA, SNHG6-003, functions as a competing endogenous RNA to promote the progression of hepatocellular carcinoma. Oncogene. 2017 Feb 23;36(8):1112-1122. )
图19. 腺病毒注射小鼠尾静脉后,隔一段时间通过肺组织切片观察某基因对肺的影响