在近十余年的生命科學(xué)研究中，lncRNA無疑是研究的hot spot之一。 從06年諾獎的siRNA，之后幾年火爆異常的microRNA，以及現(xiàn)在剛剛登場并定風(fēng)靡的lncRNA，可謂集萬千寵愛于一身。RNA不僅僅只承擔(dān)遺傳信息中間載體的輔助性角色，而是更多地承擔(dān)了各種調(diào)控功能。lncRNA在發(fā)育和基因表達(dá)中發(fā)揮的復(fù)雜精確的調(diào)控功能極大地解釋了基因組復(fù)雜性之難題。
lncRNA, 英文：Long non-coding RNA；中文名：長鏈非編碼RNA；其長度大于 200 個核苷酸的非編碼 RNA。研究表明，lncRNA在表觀遺傳調(diào)控、劑量補償效應(yīng)、細(xì)胞周期調(diào)控和細(xì)胞分化調(diào)控等眾多生命活動中發(fā)揮重要的作用。
lncRNA主要作用機(jī)制：
1) 編碼蛋白的基因上游啟動子區(qū)轉(zhuǎn)錄，干擾下游基因的表達(dá)；
2) 抑制RNA聚合酶II或者介導(dǎo)染色質(zhì)重構(gòu)以及組蛋白修飾，影響下游基因（藍(lán)色）的表達(dá)；
3) 與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補雙鏈，干擾mRNA的剪切，形成不同的剪切形式；
4) 與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補雙鏈，在Dicer酶的作用下產(chǎn)生內(nèi)源性siRNA;
5) 與特定蛋白質(zhì)結(jié)合，lncRNA轉(zhuǎn)錄本可調(diào)節(jié)相應(yīng)蛋白的活性；
6) 作為結(jié)構(gòu)組分與蛋白質(zhì)形成核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體；
7) 結(jié)合到特定蛋白質(zhì)上，改變該蛋白質(zhì)的細(xì)胞定位；
8) 作為小分子RNA（如miRNA、piRNA）的前體分子。
lncRNA參與了多種生物學(xué)過程，包括lncRNA-DNA, lncRNA-protein和lncRNA-RNA。下面我們給大家一個實例講解如何研究lncRNA。
實例一：
論文題目：The long noncoding RNA CHRF regulates cardiac hypertrophy by targeting miR-489
發(fā)表雜志：Circulation Research; 114(9):1377-88.
發(fā)表年份：2014年
影響因子：13.965
發(fā)表單位：中科院昆明動物所
研究背景：心臟過度肥大常伴隨著心臟重數(shù)異常，增大了心力衰竭的風(fēng)險。因此，心臟異常肥大被作為心力衰竭的治療靶標(biāo)。MircoRNA和lncRNA具有多種生物學(xué)功能，近些年已經(jīng)被廣泛研究。本研究的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)miR-489和lncRNA-CHRF在心臟肥大中的調(diào)節(jié)作用。通過研究分析，作者發(fā)現(xiàn)lncRNA-CHRF可以直接結(jié)合miR-489，使miR-489表達(dá)下調(diào)，并上調(diào)Myd88靶基因，促進(jìn)心肌肥厚。本文揭示了一個新的心肌肥厚的調(diào)節(jié)模型：CHRF — miR-489 – Myd88。即lncRNA CHRF作為競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）參與miR-489調(diào)控Myd88基因在心臟肥大中的分子作用。本文LncRNA作用模式是lncRNA經(jīng)典作用模式。lncRNA通過堿基互補配對吸附miRNA，使得miRNA功能喪失或降低，主要是影響了miRNA的表達(dá)豐度。
當(dāng)然，已經(jīng)有很多常用的lncRNA數(shù)據(jù)庫。這里我們給大家羅列了一些：
1. TANRIC數(shù)據(jù)庫: 是lncRNA研究的利器，是癌癥非編碼RNA的地圖集，包括20種癌癥，超過8000個樣品。TANRIC是一個交互式的數(shù)據(jù)分析和可視化平臺，含有三大類的數(shù)據(jù)，包括lncRNA注釋信息，RNA-Seq數(shù)據(jù)以及profiling數(shù)據(jù)。
網(wǎng)址：http://bioinformatics.mdanderson.org/main/TANRIC:Overview
2. LncRNAdb數(shù)據(jù)庫: 一個長鏈非編碼RNAs參考數(shù)據(jù)庫。包含一個全面列表的已經(jīng)被顯示具有，或?qū)⑴c真核生物中的生物學(xué)功能相關(guān)的lncRNAs，以及具有調(diào)控作用的信使RNAs的一個數(shù)據(jù)庫（lncRNAdb）。每個條目包含了有關(guān)RNA的參考信息，包括序列、結(jié)構(gòu)信息、基因組背景、表達(dá)、亞細(xì)胞定位、保守性、功能證據(jù)和其他相關(guān)信息。lncRNAdb能夠通常查詢發(fā)表的RNA名字和別名、序列、物種和相關(guān)的蛋白質(zhì)編碼基因，以及包含在注釋中的術(shù)語，例如轉(zhuǎn)錄本在其中表達(dá)的組織和相關(guān)疾病進(jìn)行搜索。此外，lncRNAdb鏈接到用于可視化的UCSC Genome Browser，和來自各種來源的表達(dá)信息的非編碼RNA表達(dá)數(shù)據(jù)庫。lncRNAdb提供了一個平臺進(jìn)行與lncRNAs相關(guān)的文獻(xiàn)及其他基因組元件的關(guān)聯(lián)的持續(xù)校對。
網(wǎng)址：http://www.lncrnadb.org/
3. LncRNAdisease數(shù)據(jù)庫: 是來自北京大學(xué)的研究人員在世界上首次創(chuàng)建并發(fā)布了長非編碼RNA疾病數(shù)據(jù)庫，這一數(shù)據(jù)庫收錄了160多種和長非編碼RNA有關(guān)的疾病，并集成了一個生物信息學(xué)工具用以預(yù)測新的人類長非編碼RNA和疾病的關(guān)系。
網(wǎng)址：http://www.cuilab.cn/lncrnadisease
4. Linc2GO數(shù)據(jù)庫: 該數(shù)據(jù)庫旨在提供人類lncRNA的全面功能注釋。整合了microRNA-mRNA以及microRNA-lncRNA相互作用數(shù)據(jù)以基于“ceRNA假說”產(chǎn)生lncRNA功能注釋。
網(wǎng)址：https://omictools.com/linc2go-tool
5. LNCipedia 數(shù)據(jù)庫: 該數(shù)據(jù)庫整合了多個人類（Human）lncRNA數(shù)據(jù)庫信息，很大程度上解決了lncRNA數(shù)據(jù)庫各自為政的問題。自2012年發(fā)表至今，該數(shù)據(jù)庫現(xiàn)已更新到4.1版本，更新時間為2017年5月4日。目前LNCipedia共收錄146,742個人類注釋lncRNA轉(zhuǎn)錄本，這些轉(zhuǎn)錄本均包含序列、基因組位置、源自數(shù)據(jù)庫等注釋信息。
網(wǎng)址：https://lncipedia.org/
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