反义lncRNA调控邻近基因的经典模式与例外。...



在上一期LncMyoD的文章中，作者在选择lncRNA做作为研究对象时，除了从RNA-Seq数据出发，考虑lncRNA的差异表达外，还从lncRNA与邻近基因的位置关系出发，选取了与编码基因MyoD处于邻近关系的LncMyoD作为研究对象，并通过CHIP-PCR、荧光素酶报告基因实验证明了MyoD对LncMyoD起到转录激活的作用。

一般来说，根据了lncRNA与邻近编码基因的关系，可以将其分为五类：

sense,  antisense , intronic, intergenic和bidirectional。我们前面讲过一个分子lincRNA-P21就是intergenic这一类，全称是 large(long) intergenic non coding RNA P21。



我们今天说的主角是一类antisense（反义）lncRNA，简单来说就是lncRNA与编码基因分别位于DNA的正义链和反义链上并有一定的重叠（overlap）关系，而且这种lncRNA的命名方式也不复杂：基因+AS（antisense），比如：lncRNA BACE1-AS就是与编码基因BACE1处于antisense关系的一条lncRNA。

这类lncRNA一直是文章和基金关注的重点，我们选取2016年部分中标基金：

• LncRNAUCHL1-AS1在人肝癌中的生物学作用及分子机制研究
•  一个新的lncRNAZEB1-AS1调控ZEB1及其下游靶分子
• 长链非编码RNAA FAP1-AS1促进鼻咽癌侵袭转移的机制研究
• 长链非编码RNA—HNF1A-AS1对肝癌的抑制作用及其分子机制
• 长链非编码RNA HOXD-AS1调控HOXD3表达介导结直肠癌转移的功能及分子机制研究
• TAZ激活长链非编码RNA Zeb2-AS1促进口腔鳞癌侵袭转移的分子机制研究
• 长链非编码RNA HIF1a-AS1通过调节内皮细胞功能影响动脉粥样硬化发病的机制研究
• LncRNA-MNX1-AS1促进胆囊癌增殖转移的机制及其潜在诊断治疗价值
• GATA3-AS1在支气管哮喘CD4+T细胞功能调控中作用机制的研究
• 长链非编码RNALBX1-AS1在青少年特发性脊柱侧凸发病中的调控机制研究
• 长非编码RNAFAM83H-AS1调控非小细胞肺癌恶性进展的机制研究

部分文章：

• Long non-coding RNA FEZF1-AS1 facilitates cell proliferation and migration in colorectal carcinoma. Oncotarget. 2016 Feb 3. 

• Upregulated long non-coding RNA AFAP1-AS1 expression is associated with progression and poor prognosis of nasopharyngeal carcinoma.Oncotarget. 2015 Aug 21

• HOXD-AS1 is a novel lncRNA encoded in HOXD cluster and a marker of neuroblastoma progression revealed viaintegrative analysis of noncoding transcriptome.BMC Genomics. 2014

• The long non-coding RNA HNF1A-AS1 regulates proliferation and metastasis in lung adenocarcinoma.Oncotarget. 2015 Apr 

• Upregulation of long noncoding RNA ZEB1-AS1 promotes tumor metastasis and predicts poor prognosis in hepatocellular carcinoma.Oncogene. 2016 Mar 24

大家可以把基金和文章一起看，找找灵感。那么，这类反义lncRNA与邻近基因之间的关系是怎样的呢？

我们先说经典模式：反义lncRNA通过与邻近基因的mRNA形成RNA-RNA二聚体，提高邻近基因mRNA的稳定性，从而上调邻近基因表达。



比如：

1. Expression of a noncoding RNA is elevated in Alzheimer's disease and drives rapid feed-forward regulation ofbeta-secretase. 

lncRNA BACE1-AS与BACE1mRNA形成二聚体，降低RNA酶对BACE1mRNA的降解。



2. Long non-coding antisense RNA KRT7-AS is activated in gastric cancers and supports cancer cell progression by increasing KRT7 expression.Oncogene. 2016 Feb 15.



3. Long noncoding RNA FGFR3-AS1 promotes osteosarcoma growth through regulating its natural antisensetranscript FGFR3.Mol Biol Rep. 2016 Mar 29.



当然也有例外，比如：

1. Long non-coding RNA FEZF1-AS1 facilitates cell proliferation and migration in colorectal carcinoma. Oncotarget. 2016 Feb 3.

FEZF1-AS1 能够上调FEZF1表达，不过却没有与FEZF1 mRNA形成二聚体。

2. Upregulated long non-coding RNA AFAP1-AS1 expression is associated with progression and poor prognosis of nasopharyngeal carcinoma.Oncotarget. 2015 Aug 21;

FEZF1-AS1 表达沉默后FEZF1蛋白表达上调，mRNA表达水平变化不显著，作者推测FEZF1-AS1可能影响的是FEZF1的翻译或者降解。

实际上，所谓的经典模式只是常见的一种方式而已，反义lncRNA调控邻近基因的方式还有很多种，所以也会有很多例外。

最后呢，我们补充说明两点：

1. 反义lncRNA与邻近基因之间可能没有表达调控关系。

2. 能够发挥经典调控模式，即与基因的mRNA形成二聚体提高其稳定性的也不一定是反义lncRNA，甚至有可能是编码基因的mRNA。

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