lncrnas作为mirna的靶模拟物调节mirna

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1、LncRNAs作为miRNA的靶模拟物调节miRNA　　摘要：miRNA的主要作用是降低靶基因的翻译效率和/或降低mRNA的水平，而lncRNA可作为竞争性内源RNA（competingendogenousRNA，ceRNA）与其他mRNA（如miRNA靶基因）竞争结合相同的miRNA，从而干扰miRNA对靶基因的抑制。全转录组测序可同时获得lncRNA和mRNA的表达信息，miRNA测序结合降解组测序可鉴定miRNA及其调控的靶基因。进一步结合蛋白表达分析，鉴别miRNA对其靶基因的调节层次（降解mRNA

2、和/或阻遏翻译），同时还可解析lncRNA在miRNA调节靶基因这个过程中的角色和功能。　　关键词：长链非编码RNA竞争性内源RNA小RNA高通量测序　　中图分类号：Q811.4文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）10（a）-0176-02　　非编码RNA（non-codingRNA，ncRNA）主要包括microRNA（miRNA，miR）和长链非编码RNA（lncRNA）两大类RNA。已鉴定的ncRNA几乎参与了基因信息传递的各个环节，包括基因转录调控、基因印迹与沉默、mRNA的稳定和

3、翻译、蛋白质的转运和定位等。　　1miRNA调节靶基因的机制　　miRNA是长短约22nt的短链RNA，在进化上具有高度保守性，主要通过与靶基因（targets）3’非编码区上的结合位点互补结合，能够通过抑制靶基因miR-tgs的翻译或降解靶基因mRNA，从而抑制靶基因的表达。然而miRNA结合在靶基因编码区（CDS）导致翻译抑制，而结合3’非编码区倾向于导致mRNA降解。利用核糖体谱可以度量miRNA对其靶基因翻译的抑制效应，同时分析其对靶基因mRNA水平的抑制/剪切效应。拟南芥的核糖体谱分析表明，大多数

4、miRNA靶点在CDS区（77%），因而miRNA靶基因的核糖体印迹少较，miRNA表现出翻译抑制效应，而且miRNA主要抑制靶基因的翻译起始。　　miRNA靶基因预测工具psRNATarget结合了植物中miRNA靶识别的一些特征，可区分miRNAs对其靶基因的剪切和翻译抑制。因而再结合降解组测序分析，可以分拣出在翻译水平上受miRNAs抑制的其靶基因。　　2LncRNAs作为miRNA的靶模拟物调节miRNA　　长链非编码lncRNA是一类长度超过200nt的RNA分子，它们数目众多、表达具组织特异性、

5、极少具有蛋白编码潜能，却在表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多种层面上调控基因的表达水平。　　目前，通过分析植物的高通量测序数据，在拟南芥中鉴定了2708个基因间的lncRNAs（Liuetal，2012）和70%已注释mRNAs的反义lncRNAs（Wangetal，2014），在玉米中鉴定了1704个高可信度lncRNAs（Lietal，2014b）和637个氮素响应的lncRNAs（Lvetal，2016），之后在其他植物如水稻（Zhangetal，2014）、棉花（Wangetal，2015）、

6、番茄（Zhuetal，2015）、向日葵（Flórez-Zapataetal，2016）、杨树（Shuaietal，2014；Tianetal，2016）等植物中也鉴定了基因间、内含子源和反义lncRNAs。目前植物非编码数据库GreeNC（greenc.sciencedesigners.com）收录了37种植物共计12万个lncRNAs（PaytuvíGallartetal，2016）。而做植物lncRNAs功能研究的也有1187个，涵盖43种植物（Xuanetal，2015），包括调节水稻光敏不育的LD

7、MAR（Dingetal，2012）、调节拟南芥养分磷平衡的IPS1（Franco-Zorrillaetal，2007）和春化开花的COLDAIR（HeoandSung，2011）以及侧根发育的ASCO-lncRNA（Bardouetal，2014）。　　竞争性内源RNA（ceRNA）能与其他RNA竞争结合相同的microRNA，从而调节miRNA的分布和miRNA靶基因的表达（Salmenaetal，2011；夏天等，2012）。lncRNA利用其miRNA结合位点诱捕miRNA的方式属于诱饵Decoy原

8、型（WangandChang，2011）。部分lncRNA可作为竞争性内源RNA，如，肌分化长链基因间非编码RNA1（linc-MD1）能通过竞争性结合miR-133和miR-135调控肌肉分化（Cesanaetal，2011）。?@种抑制miRNA功能的方式称为模拟靶基因（Wuetal，2013）。　　LncRNA可作为内源靶模拟物（endogenousmicroRNAtargetmimic，eTM）调节miR