lncRNA下游调节机制，思路如何找？《谈·最前沿》课程中《lncRNA机制研究

经验 | 文献 | 实验 | 工具 | SCI写作 | 国自然

作者：子非鱼

转载请注明：解螺旋·临床医生科研成长平台

lncRNA现在这么红并非没有道理，它凭着自身强大而独特的调节功能而撑起了细胞生命领域里的半边天，而近年来与其相关的下游机制研究也是层出不穷。lncRNA下游调节机制虽说是错综复杂，但通常离不了基因、转录、转录后、翻译、翻译后这五个层次。

就基因水平而言，lncRNA与DNA甲基化间有着千丝万缕的关系。而这种模型常见于lncRNA和甲基化转移酶（DNMT1、3等）结合，并将该酶定位至基因的启动子（CpG岛）以及甲基化，进而抑制基因转录。

此外，位于核内的lncRNA还可直接结合DNA序列，抑制转录过程；又或者结合转录因子、RNA聚合酶复合物以及通过组蛋白修饰来影响转录过程。

而且lncRNA不仅能在核内大展拳脚，因着自由穿梭核内外的这份特性，它在胞浆内也是锋芒毕露。且不说大家耳熟能详的ceRNA，lncRNA还可通过mRNA的可变剪切、定位以及稳定性，来影响细胞内生理功能的行使。

另外，lncRNA也会促进pri-miRNA剪切，甚至有时其自身就亲自客串为miRNA的前体，在被剪切为miRNA后，来抑制靶基因mRNA的表达水平。常言道，技多不压身，一路开挂的lncRNA也顺道插手了蛋白翻译过程，要么结合mRNA 5’UTR,促进翻译；要么结合特定蛋白，靶向mRNA,抑制翻译；要么仰仗着sORF翻译多肽来自产自销。

LncRNA如此全能，也让蛋白质心痒不已。两者一拍即合，蛋白质的磷酸化修饰、定位等都在lncRNA的影响下有条不紊的进行着。

尽管以上种种就是lncRNA发挥功能的十八般武艺，但仍要谨记贪多嚼不烂，小伙伴们只需依据lncRNA的亚细胞定位（与调节功能有关）择其一认真练之，就必然会有所收获。

1. 定位核内，先考虑附近100万bp内的基因表达是否有影响，有则为cis-顺式作用;反之，为trans-反式调控基因，就可依据RNA pulldown筛选与lncRNA结合的蛋白；

2. 定位胞浆内，若结合RNA，首选ceRNA；若结合蛋白，则可考虑mRNA可变剪切、稳定性，调节基因翻译以及蛋白修饰等机制。

而就lncRNA分子机制研究的总体而言，始终是有两个主要策略贯彻其中。

1. 以非编码RNA为对象入手，这是非编码RNA研究的常规套路。从不同刺激或处理的转录组或表达组入手，先通过差异倍数和显著性，及非编码RNA的基因组定位信息等筛选功能性候选RNA分子；再通过正反功能以及细胞-动物实验进行二次验证。

该策略稳定可靠，风险性较小，而难点在于后期分子机制的研究上，若只涉及明星通路及相关蛋白，则是探讨了lncRNA的间接分子机制；但要想将文章拔高档次，还需以RNA-pulldown，RIP，ChIRP等实验技术确定lncRNA相互作用分子以及作用结合位点，来挖掘lncRNA的直接分子机制。

2. 从某一个分子作用模式入手，恰恰反其道而行之。先靶向一个重要的蛋白分子，比如信号转导分子、酶类或者转录因子等；或者一个细胞亚结构，如线粒体、外泌体等，通过RIP-seq或者RNA-seq检测其结合的或者包含的RNA，按照富集的倍数和显著性筛选候选RNA分子，后面通过siRNA或者高表达的方法筛选功能RNA。

该策略从课题设计开始就有着明确指向的功能分子机制，在后续的分子机制研究中比较方便展开；但难点是前期如何做好RIP-seq和细胞亚结构的有效分离，这是后续实验可靠性和可行性的重要保障。

两种策略在实验技术上有部分重叠，但也有各自独特的实验技术需求或数据分析策略。不同策略适应于不同的课题和实验室背景，在选择的时候可以根据课题特点和实验室技术体系进行取舍。当然，两种策略也可以同时应用，相得益彰，相互作证，起到更好验证效果。

而《谈·最前沿》课程中第一期《lncRNA机制研究范例一》以及第二期《lncRNA机制研究范例二》分别以ChIRP-MS实验和ChIPR-seq实验为引，以实际文章为例，仔细解读如何将这两个策略应用到实际lncRNA的分子机制研究中。

有兴趣的童鞋可扫码免费倾听《谈·最前沿》里的精彩课程。

欢迎投稿tougao@helixlife.com.cn合作微信：helixlife6