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清华揭露长链非编码RNA顺式调控基因表达

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来源: 作者: 2019-05-16 22:18:28

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国际学术期刊Cell Stem Cell(《细胞·干细胞》)于3月17日发表了清华大学医学院沈晓骅研究组的最新研究成果“Divergent lncRNAs regulate gene expression and lineage differentiation in pluripotent cells”(反义长链非编码RNA调控基因表达和多能干细胞分化),系统揭示了长链非编码RNA顺式调控基因组上邻近基因的表达,以及它们在干细胞分化和发育中的作用。该研究工作得到国家自然科学基金项目(, )等的资助。

高等真核生物基因组的广泛转录产生了大量的长链非编码RNA(lncRNA),它们不具有编码蛋白的功能。目前人们对它们的了解还非常有限,lncRNA被认为是生物学中的暗物质。LncRNA的功能分类及预测,是非编码RNA领域一直追寻和探索的重要问题,它对于认识非编码RNA生物学功能和存在的意义具有重要作用。

沈晓骅研究组发现,lncRNA在基因组上的分布不是随机的,并根据它们在基因组上与邻近蛋白编码基因的位置关系进行了分类。其中,反义长链非编码RNA(divergent lncRNAs)与邻近蛋白基因在到宁静的岳麓山感受那份历史感和庄重感
基因组上以头对头的方式反向排列和转录。它们占人和鼠lncRNA总数的20%,更倾向于分布在编码转录因子和发育调控基因的附近,在进化上它们比远离蛋白编码基因的lncRNAs更加古老。令人惊叹的是,沉默75%的随机挑选的反义长链非编码RNA,均致使了邻近蛋白基因的表达下降。该课题组以lncRNA Evx1as为例深入解析了反义长链非编码RNA作用的分子机制。Evx1as RNA原位结合在自身转录的DNA区域,招募转录激活辅助因子Mediator,促进一个激活状态的染色质表观修饰和高级结构的形成,为EVX1的快速激活提供一个“时机之窗”去整合各种信号,从而正向调控EVX1的基因转录。干扰lncRNAEvx1as的表达,严重阻碍了多能干细胞的分化。因此,反义长链非编码RNA,至少其中相当多的一部分,能够顺式调节邻近蛋白编码基因的转录,精密控制恐怖漫画《绝叫学级》真人化!主演川口春奈
这些发育多样性基因位点的时空表达,并参与到与之相干的发育和其它生物学进程。

这1研究发现从一个更高的层面上揭露出lncRNAs顺式调控邻近蛋白编码基因是一种广泛存在的转录调控新模式。基于以上顺式调控规律,人们可以根据邻近已知蛋白编码基因的功能,预测出大量未经鉴定的非编码lncRNA的功能。这类功能上的预测,将帮助科研人员更好地设计实验和研究未知lncRNA,对全面认识非编码基因组的功能、基因表达调控和生物体发育具有重要意义。

图示:反义长链非编码RNA与基因转录调控和生物体发育紧密相连。A) 反义长链非编码RNA通过调控邻近蛋白编码基因的转录来参与与该蛋白相S.I.N.G女团清新单曲《听见夏至》首发:听见青春
关的生物学过程。B) LncRNA Evx1as顺式调节EVX1表达的模式图。

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