lncRNA芯片

背景^[1-7]

lncRNA芯片能够快速高通量的获得与特定生物学过程或者疾病相关的LncRNA的表达变化，从而为后续的LncRNA功能研究或生物标志物筛选提供极大的便利。链非编码RNA(LncRNA)是一类长度超过200nt的RNA，它们本身并不编码蛋白，而是以RNA的形式在多种层面上（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）调控基因的表达水平。

近年来的研究表明：LncRNA广泛参与各种生物学过程，LncRNA的异常表达与包括癌症在内的多种疾病密切相关。RNA不仅仅只承担遗传信息中间载体的辅助性角色，而是更多地承担了各种调控功能。lncRNA在发育和基因表达中发挥的复杂精确的调控功能极大地解释了基因组复杂性之难题，同时也为人们从基因表达调控网络的维度来认识生命体的复杂性开启新的天地．研究者大部分研究集中于短RNA如microRNA，piRNA等一些ncRNA生物生成机制和调控通路，甚至在一些人类复杂疾病中的功能，但是这都只是冰山一角。

人们对lncRNA(Long noncoding RNAs,LncRNAs)的认识还处在初级阶段，lncRNA起初被认为是基因组转录的“噪音”，是RNA聚合酶II转录的副产物，不具有生物学功能。然而，有文献研究表明，lncRNA参与了X染色体沉默，基因组印记以及染色质修饰，转录激活，转录干扰，核内运输等多种重要的调控过程，lncRNA的这些调控作用也开始引起人们广泛的关注。

哺乳动物基因组序列中4%~9%的序列产生的转录本是lncRNA（相应的蛋白编码RNA的比例是1%），虽然关于lncRNA的研究进展迅猛，但是绝大部分的lncRNA的功能仍然是不清楚的，随着研究的推进，各类lncRNA的大量发现，lncRNA的研究将是RNA基因组研究非常吸引人的一个方向，使人们逐渐认识到基因组存在人类知之甚少的“暗物质”。

长链非编码RNA的表达不仅具有细胞型和组织特异性,一些长链非编码RNA还仅在真核生物发育过程的特定阶段表达。对线虫和果蝇发育过程中长链非编码RNA的表达研究发现,这类RNA分子呈现出动态的表达变化,多数长链非编码RNA具有精确的时间和空间表达模式,有的表达模式还保守地存在不同种的果蝇中。

原位杂交分析中发现,在黑腹果蝇的胚胎发育过程中高表达的33个mRNA-like长链非编码RNA,有16个仅在中枢或者外周神经系统中得到表达。研究发现,长链非编码RNA的表达或功能异常与人类疾病的发生密切相关,其中就包括癌症、退行性神经疾病在内的多种严重危害人类健康的重大疾病,具体表现为长链非编码RNA在序列和空间结构上的异常、表达水平的异常、与结合蛋白相互作用的异常等。

应用^[8][9]

lncRNA芯片可用于致病基因表达的分子机制研究：

miR-1182、miR-1266、miR-1207-5p可以从转录后水平调控胃癌细胞hTERT的表达，从而抑制胃癌细胞增殖迁移。而占全部ncRNA转录大部分的长链非编码RNA（long non-ccoding RNA，lncRNA）因其丰富的调控手段在基因转录后的调节中日益受到重视，近来提出了一种全新基因表达调控模式，即竞争性内源性RNA模式（competing endogenous RNAs,ceRNA），也就是说lncRNA、假基因转录物以及mRNA转录物可以竞争性地结合miRNA应答元件(miRNA response element，MRE)来影响基因的转录后调控。

本研究的目的在于探索是否存在调控胃癌hTERT的lncRNA，以及它的作用机制。胃癌的发生是由不同时期，不同癌基因的激活和/或抑癌基因的失活导致的分子疾病，作用机制可能涉及到不同染色体上多个基因的变化，其中端粒酶的活化在胃癌的发生发展中就具有重要的作用，端粒酶在85%以上的癌组织中表达，而正常的体细胞中不表达或者低表达。人端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)作为端粒酶的限速亚单位直接决定端粒酶的活性。因此，hTERT的活化导致的端粒酶激活是肿瘤发生发展的重要环节。

参考文献

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[9]吕沐瀚.长非编码RNA BC032469调控胃癌细胞hTERT表达的分子机制研究[D].第三军医大学,2013.