2月長非編碼RNA和環狀RNA研究推薦

紅紅火火過大年，家家戶戶喜團圓。本月的長非編碼RNA和環狀RNA研究也很紅火，有很多重磅級成果，不僅解析了它們在疾病中的功能和機制，相關的方法學研究也取得了進展。

以下是小編為大家整理的研究進展：

一. 長非編碼RNA研究推薦

1.Nature Medicine: 調控巨噬細胞膽固醇穩態及動脈粥樣硬化的長非編碼RNA

巨噬細胞在動脈壁內累積過量膽固醇是動脈粥樣硬化發病機制中的關鍵步驟。 因此，巨噬細胞整合代謝信號以響應脂質過剩的能力是疾病易感性的重要決定因素。LXRs是配體依賴性轉錄因子，調節參與巨噬細胞對膽固醇反應的基因的表達。其中，LXRs的激活通過誘導一系列基因（包括編碼質膜轉運蛋白ABCA1的Abca1）促進膽固醇逆向轉運。Abca1對於高密度脂蛋白（HDL）的產生是至關重要的，其功能的缺失會導致丹吉爾病（Tangier disease）。

研究者通過用LXRs的興奮劑處理細胞，鑑定到一系列差異表達的長非編碼RNA。其中一個與Abca1的基因座位臨近，並明顯上調的長非編碼RNA——「Mexis」(macrophage-expressed LXR-induced sequence),引起了研究者的注意。Mexis與Abca1在不同的組織中具有高度的正相關性，並且敲除Mexis可以顯著的抑制Abca1的表達。同時，敲除Mexis的表型與Abca1缺失型一致。

有趣的是，研究者發現敲除Mexis後，Abca1的增強子轉錄出的eRNA明顯降低，而且Mexis通過反式作用影響Abca1的轉錄。那麼，Mexis影響Abca1的具體機制是什麼呢？研究者利用RNA pull down的手段，鑑定到與Mexis互作的蛋白DDX17。DDX17可以與Abca1的增強子結合，促進Abca1的轉錄。DDX17的缺失導致Abca1表達量下降。而敲低Mexis後，DDX17結合Abca1增強子的能力明顯變弱。說明Mexis可以通過結合DDX17促進其對Abca1增強子的控制。

該研究首次證明長非編碼RNA可以通過揭示了長非編碼RNA在心血管疾病中的重要作用，為該類疾病的治療提供了新的思路。

2.Nature Methods: 鑑定新生RNA的蛋白質互作網絡

目前關於RNA結合的蛋白質組，大部分都是基於捕獲帶ploy(A)尾的RNA即mRNA得到的。然而，還有很多RNA是沒有ploy(A)尾的，對於這些RNA結合的蛋白，相關研究非常匱乏。而相關蛋白的解析，將有助於我們了解無ploy(A)尾RNA的功能。

來自中國和美國合作的課題組開發了一種新的解析RNA與蛋白互作的方法——RICK。該方法主要使用到的一種叫EU的化合物。EU是一種尿嘧啶類似物，能夠在RNA轉錄時期代替尿嘧啶（U）滲入正在生成的RNA分子中。研究者首先用EU培養HELA細胞16小時，然後使用UV將RNA分子與蛋白分子交聯，並使用點擊反應對EU進行生物素化。最後使用偶聯鏈黴親和素的磁珠提取EU標記的RNA-蛋白複合物。

通過對提取到的RNA分子進行測序，研究者發現該方法成功地分離了不限於poly(A) RNA的種類，說明RICK也可以富集到基於oligo(dT)方法無法捕獲的蛋白。通過對比oligo(dT)捕獲方法的數據，研究者找到了非poly(A) RNA特異性結合的蛋白，經GO分析發現這些蛋白主要參與有絲分裂，KEGG通路分析前十個最顯著富集途徑還包括細胞周期等。

研究者在mESCs細胞中也採用RICK法，鑑定了一批與新生RNA結合的蛋白，說明RICK法可應用於多種不同的細胞類型。同時，進一步的研究需要確認這些與非poly(A) RNA結合的蛋白是否在mESCs自我更新和細胞乾性中發揮作用。

3.GUT: 最全胰腺導管癌長非編碼RNA鑑定及功能研究

胰腺導管癌是一種高轉移性，死亡率高的疾病。基因組分析發現了與疾病相關的癌症驅動基因，然而對於長非編碼RNA的研究，還有很多空白。

研究者首先下載了TCGA資料庫中147例胰腺導管癌病人的轉錄組數據，然後開發了名為NORI的算法，鑑定了3433個長非編碼RNA。有趣的是，研究者發現這些長非編碼RNA對疾病的分子亞型有很好的響應，有望成為新的生物標誌物。同時，長非編碼RNA的拷貝數變化以及單核苷酸多態性也與該病的預後息息相關，說明長非編碼RNA參與了疾病的發生發展。

接下來，研究者探索了長非編碼RNA LINC00673的功能。LINC00673參與了癌細胞的EMT（表皮細胞間充質轉化）過程，與癌細胞的轉移相關。利用siRNA的方法敲低LINC00673後，癌細胞的轉移能力以及克隆形成能力顯著降低，並且與EMT過程相關的蛋白均發生變化。

該研究表明長非編碼RNA與胰腺導管癌的發生發展密切相關，並為設計靶向lncRNA的治療方案提供了重要資源。

二. 環狀RNA研究推薦

1.Oncogene: 環狀RNA編碼的蛋白可抑制惡性膠質瘤生長

環狀RNA是一類沒有自由5』端和3』端的封閉型RNA分子，穩定性強，且具有組織表達特異性。環狀RNA自被大量鑑定以來，一直歸為非編碼RNA，然而，近幾年有研究發現環狀RNA也可以編碼蛋白質，並且通過編碼的蛋白發揮生物學功能。

研究者通過對RNA測序數據的分析，鑑定到一個編碼146個胺基酸的環狀RNA：circSHPRH. 並將該基因命名為SHPRH-146aa.

接下來，研究者分析了臨床樣品中SHPRH-146aa的表達水平與預後的關係，發現SHPRH-146aa高表達的病人有更長的生存時間，說明該基因很可能發揮抑制癌細胞生長的功能。體內和體外的實驗也證明，過表達SHPRH-146aa確實可以抑制腫瘤細胞的生長能力和克隆形成能力。

由此，研究者證明了SHPRH-146aa有望作為惡性膠質瘤的生物標誌物以及治療靶標。

2.Molecular Cancer: circ-ITCH通過吸附miR-17/miR-224抑制膀胱癌的生長

膀胱癌是泌尿系統最常見的惡性腫瘤，了解致病的分子機制將有助於發現新的治療策略。

環狀RNA circ-ITCH是由E3泛素連接酶ITCH的第3個外顯子形成的，在肺癌和結直腸癌等癌症中被證明是抑癌基因，然而，它在膀胱癌中的作用是未知的。

研究者通過分析臨床數據中circ-ITCH的表達，發現circ-ITCH在膀胱癌中低表達，並且circ-ITCH的低表達與疾病的低生存率相關。細胞實驗也證明過表達circ-ITCH可以抑制膀胱癌細胞系的生長和轉移能力。

那麼，circ-ITCH發揮抑癌基因的機制是什麼呢？研究者利用RNA pull down，生物信息學預測和雙螢光報告的方法，檢測到circ-ITCH可以結合mir-17和miR-224，並通過釋放P21和PTEN，從而發揮抑癌基因的作用。

3.Cancer Letter:環狀RNA在癌症中的作用綜述

 

研究者首先細緻地整理了環狀RNA的「發家史」。環狀RNA的首次鑑定是在19976年，然而，當時認為環狀RNA是罕見的現象，是轉錄的噪聲，因此之後並沒有得到廣泛的關注。直到2013年，人類細胞中有大量的環狀RNA被鑑定，並且解析了它們可以作為miRNA吸附海綿發揮功能的方式，一時間得到了廣泛的關注，隨後，環狀RNA的功能，特別是在各類腫瘤中的作用，有大量報導。

環狀RNA的作用方式主要有4種：1.吸附miRNAs，調節它們的靶基因的表達。2.與蛋白結合調節基因的轉錄。3.翻譯蛋白。4.進入外泌體發揮功能。

本月總結就到這了，對以上研究感興趣的小夥伴不妨下載相關文獻進行細緻的解讀。

(生物谷Bioon.com）