长链非编码RNA与脑衰老的研究进展

长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lnc RNAs)参与调控诸多生命过程,与大脑发育、脑衰老以及脑衰老相关疾病的发生与发展密切相关。因此,发现lnc RNAs,预测并研究lnc RNAs的特征、结构、功能和作用机制,有助于我们更加系统、深入地了解lnc RNAs参与调控生命发育、衰老和疾病发生发展等过程的功能机理,促进lnc RNAs的相关成果向临床治疗转化。现就lnc RNAs和脑衰老相关lnc RNAs的研究现状和研究思路进行综述。     

lncRNAs功能注释和预测

随着测序技术的发展,在各种哺乳动物中发现越来越多的长非编码RNAs（long non-coding RNAs,lncRNAs）,但是大部分lncRNAs的功能却未知.鉴于lncRNAs在众多生物过程如免疫反应、发育和基因印迹中表现出对蛋白编码基因和其它非编码RNAs的重要调节作用,对lncRNAs的功能研究也成为生物学家和生物信息学家研究的热点. 其中,功能注释和预测是目前研究lncRNAs功能的主要方法之一.本文主要对lncRNAs功能注释和预测方法的研究进展作一综述,包括以下几个方面：基于共表达网络的方法、基于miRNAs的方法、基于蛋白质结合的方法、基于表观遗传修饰的方法以及基于ceRNA网络的方法. 为进一步研究lncRNAs的功能提供参考,同时为开发更加有效的注释或预测方法提供线索.     

人类长链非编码RNA相关SNP鉴定与功能预测的研究进展

长链非编码RNA(lnc RNA)是一类长度大于200个核苷酸,且不表现出任何蛋白质编码潜能的RNA。最新研究表明,lnc RNA广泛地参与动植物的生长发育及疾病的发生发展等各种生物学过程,具有类型多、数量大且作用范围广等特点。目前对于lnc RNA的发现、预测方法、功能及与疾病的关系已有了一系列报道。主要对lnc RNA相关SNP文献进行综述,并对lnc RNA相关SNP的鉴定与功能预测方法进行介绍。对其中涉及的生物信息学方法及相应的数据库进行全面综述,旨在为lnc RNA研究提供新的思路,对复杂疾病的预测、诊断和治疗提供新的依据。     

LncRNA在神经发育及神经性疾病中作用的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)是指不具有编码蛋白能力且长度大于200nt的RNA,近年来,越来越多的lnc RNAs在多种生命活动中发挥着重要的作用。已有研究发现lnc RNAs在神经发育过程中起着重要的作用,lnc RNAs可以调控神经干细胞定向分化为神经元、胶质细胞、星状细胞,lnc RNAs,还参与调控神经干细胞的分化进程;lnc RNAs表达异常与神经疾病也有密切关系。本文就lnc RNAs在调控神经细胞分化进程和在神经性疾病作用的研究新进展进行综述。     

基因组印记中的长非编码RNA

长非编码RNA(lnc RNA)是长度大于200 bp的一类非编码蛋白的RNA,因其在基因组中含量巨大以及重要的生物学功能引起了学术界的广泛关注.基因组印记是一种表观遗传现象,lnc RNAs通过建立靶基因的印记而发挥重要的生物功能.基因组印记可以用来研究lnc RNAs在转录和转录后水平调控基因表达的分子机制.本文选取6个印记机制研究比较透彻的印记区域,包括Kcnq1/Cdkn1c、Igf2r/Airn、Prader-Willi(PWS)/Angelman(AS)、Snurf/Snrpn、Dlk1-Dio3和H19/Igf2.通过介绍包括基因间lnc RNAs(H19、Ipw和Meg3)、反义lnc RNAs(Kcnq1ot1、Airn、Ube3a-ATS)和增强子lnc RNAs(IG-DMR e RNAs)在内的3种类型lnc RNAs在印记调控中的作用,从而了解lnc RNAs通过顺式或(/和)反式作用多种机制调控亲本特异性靶基因的表达.了解印记基因簇中lnc RNAs的作用方式将有助于我们揭示lnc RNAs在整个基因组中的作用机制.     

植物长链非编码RNA的生物信息学预测与分析研究进展

长链非编码RNA(Long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类广泛存在于真核生物中,长度大于200个核苷酸、无蛋白编码功能,具有调控基因转录后表达的RNA转录本。新近研究表明,lncRNA在多种生物途径中起着重要调节作用。生物信息学由生物、数学、计算机科学,统计学等多学科交叉产生,能从全局和系统水平对大数据信息进行深入挖掘与分析。采用生物信息学方法预测与分析lncRNA是当前发现和鉴定植物lncRNA的重要策略之一。本文梳理和总结了近年来采用生物信息学预测植物lncRNA及其靶基因的方法策略,以期为今后深入认知植物lncRNA在植物的生长发育过程、抗逆境胁迫及系统进化等过程中的作用研究提供一定参考。     

植物长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lnc RNAs)是真核生物中一类长度大于200个核苷酸、无蛋白编码能力或编码能力极低的RNA转录本。lnc RNA种类和功能的多样性导致了对其进行研究的复杂性,特别是对植物中lnc RNA的认识相当有限。该文就近年来植物中已发现的lnc RNA的种类、相关转录酶、参与的生物学过程、发挥功能的分子机制以及其相关的研究策略等方面进行综述和展望,以期为深入认识植物lnc RNA提供借鉴。     

长链非编码RNA与肿瘤和干细胞

人类基因组包含20 000多种蛋白质编码基因,只占总基因的2%左右,而90%以上的转录子是长链非编码RNA(Long non-coding RNAs,lnc RNAs)。lnc RNAs是广泛存在于哺乳动物基因组中的长度在200-100 000 nt之间,且不具有蛋白质编码功能的转录本。研究发现其在许多类型的肿瘤中存在异常表达,具有潜在的致癌或抑癌作用,并作为重要的调控分子参与各种生物学过程,与肿瘤的发生、发展密不可分。此外,lnc RNAs在维持干细胞全能性、调控干细胞基因表达、调节干细胞自我更新和分化等方面发挥了至关重要的作用,是继micro RNA后肿瘤研究的新热点。针对lnc RNAs在肿瘤和干细胞生物学中的功能及相关机制作一综述,旨在为肿瘤的诊断、治疗、预后等方面提供新思路。     

长链非编码RNA对干细胞成骨分化的影响

随着骨疾病的研究逐渐深入到分子机制水平,近年来,对干细胞分化和自我更新能力的研究为多种骨疾病治疗提供了新的视角。长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lnc RNAs)是一类转录长度超过200 nt的RNA分子,它们不直接参与蛋白质的编码,而是通过参与染色质重构、DNA甲基化、组蛋白修饰并作为mi RNA的前体,来调节细胞的增殖和分化过程。最新研究表明,lnc RNAs在维持骨代谢的动态平衡中发挥关键性的调控作用,并通过多种途径参与干细胞向成骨分化的过程。因此,该文通过综述国内外lnc RNAs调节多种干细胞向成骨分化的相关研究,阐述lnc RNAs诱导不同干细胞成骨分化的研究进展,为进一步探索lnc RNAs在调节干细胞的功能和机制及干细胞疗法对骨代谢相关疾病治疗和预防中提供更加可靠的理论依据。     

基于RNA-Seq的长非编码RNA预测

随着新一代生物技术和生物信息学的发展,研究发现,在真核生物转录组中存在大量长非编码RNA(long non-codingRNA,lncRNA),而这些lncRNA可能在基因表达调控过程中起到关键性的功能作用.当前lncRNA研究主要采用高通量RNA-Seq测序技术,并通过生物信息学方法对测序数据进行处理和分析,以挖掘其中lncRNA的序列、结构、表达及功能等信息.本文将对基于RNA-Seq的lncRNA预测流程进行介绍,对其中涉及的生物信息学方法进行较为全面的综述,就相关问题和挑战展开讨论,并对研究进行展望.     

miRNAs调控lincRNAs的生物信息学预测与功能分析

基因间长链非编码RNAs(Long intergenic non-coding RNAs, lincRNAs)是位于蛋白编码基因之间的长度超过200 nt的非编码RNAs, 在动物中参与细胞周期调控、免疫监视、胚胎干细胞分化等多种生物学过程, 但是lincRNAs在大多数植物中的功能尚不清楚。MicroRNAs(miRNAs)是真核生物中一类在转录水平和转录后水平介导基因沉默的21 nt左右的内源性单链小非编码RNAs分子, 通过序列互补的方式调控靶标基因的表达。目前miRNAs的靶标研究主要集中于编码蛋白的基因, 而对于靶标为非编码RNAs的研究较少, 尤其在植物中的研究更为少见。为了系统挖掘植物中lincRNAs的功能, 文章整合miRNAs数据、cDNAs数据和降解组数据, 利用生物信息学方法找到拟南芥(Arabidopsis thaliana)337个成熟miRNAs在2708个lincRNAs上的可能结合位点, 构建了miRNAs-mRNAs-lincRNAs调控网络, 并根据竞争性内源(ceRNA)假说预测lincRNAs的功能, 为进一步阐明植物中miRNAs对lincRNAs的调控机制以及lincRNAs的功能奠定了基础。     

LncRNA与肝疾病的研究现状

经过多年探索,对肝脏疾病的研究已取得重大进展,但其发病机制复杂,目前仍未完全阐明。长链非编码RNA(long noncoding RNA,lnc RNA)是非编码RNA中的一种,不具有蛋白编码功能。研究发现,lnc RNA参与调控多种肝脏疾病的生理和病理过程,能在表观遗传、转录和转录后水平发挥重要的调节作用,提示我们lnc RNA可能成为一个新的治疗突破口。本文针对当前lnc RNA在肝疾病中的功能及作用机制进行综述。首先介绍了lnc RNA的功能,再将计算机与生物学相结合概括lnc RNA的四个研究步骤,包括筛选、鉴定、预测及验证,重点阐述lnc RNA与肝纤维化、肝硬化、肝癌及肝移植的近期研究成果,并进一步探讨未来lnc RNA在肝病中的研究方向和应用前景。充分了解肝病的研究现状以及与肝病发生发展有关的lnc RNA分子和生物学功能,为后续研究肝病的机制和治疗提供理论依据和借鉴。     

MicroRNAs研究方法与技术

MicroRNAs简称miRNAs(微小RNAs),是真核生物、原核生物以及病毒中由非编码蛋白基因转录的初级microRNAs加工成的调控因子.在转录后水平和蛋白质翻译水平,microRNAs通过降解或翻译抑制甚至激活来调控靶mRNA.实验和计算机方法已应用于microRNAs和靶基因的鉴定.大规模测序技术使得microRNAs在不同物种的多样性分析得以实现.着重介绍microRNAs、靶基因及其功能研究的实验技术和计算机方法,以及基于microRNAs的保守性,借助模式生物中已知的microRNAs,研究其在其他生物中的功能和作用.     

MicroRNAs研究进展

MicroRNAs是一组21-25 nt长的非编码蛋白质的短序列RNA,能通过碱基配对与mRNA分子的3′非翻译区相结合来降解mRNA或抑制靶基因的翻译。MicroRNAs的主要功能是调控基因的表达,在生物体的生长、发育及疾病发生中扮演着重要的角色。最初绝大多数microRNA都是通过大量的克隆和测序发现的,信息学只用来验证克隆的序列是否具有发夹结构,然而这些方法无法检测低丰度或组织特异性的microRNAs。目前依赖计算机的精密的microRNAs预测技术和有效的生物学鉴定技术在mi- croRNAs的识别及其功能的阐明方面起着极其重要的作用。本文主要对microRNAs的生物信息学预测及鉴定技术进行综述。     

基于高通量测序技术的细菌非编码RNA研究方法进展北大核心CSCD

细菌非编码RNA指细菌中不编码蛋白质,而以RNA的分子形式起调控作用的一类核酸分子。高通量测序技术的应用极大地推进了多种细菌中非编码RNA的发现工作,但由于现阶段对细菌非编码RNA特征的认识尚不够深入,该领域测序数据的生物信息学分析还存在许多不足。介绍了应用高通量测序技术研究细菌非编码RNA的两种主要技术——RNA-seq技术和d RNA-seq技术,对现行的筛选非编码RNA的生物信息学分析方法进行综述,并对该领域生物信息学分析策略的改进提出设想。     

基于高通量测序技术的细菌非编码RNA研究方法进展

细菌非编码RNA指细菌中不编码蛋白质,而以RNA的分子形式起调控作用的一类核酸分子。高通量测序技术的应用极大地推进了多种细菌中非编码RNA的发现工作,但由于现阶段对细菌非编码RNA特征的认识尚不够深入,该领域测序数据的生物信息学分析还存在许多不足。介绍了应用高通量测序技术研究细菌非编码RNA的两种主要技术——RNA-seq技术和d RNA-seq技术,对现行的筛选非编码RNA的生物信息学分析方法进行综述,并对该领域生物信息学分析策略的改进提出设想。     

哺乳动物长链非编码RNA的进化注释

哺乳动物的基因组中能转录出成千上万的长链非编码RNA(lnc RNA),这些新发现的RNA分子已经被证实参与了各种各样复杂的生物过程.目前大多数哺乳动物的lnc RNA的参考注释并不完全,这限制了对lnc RNA的进化以及接下来的功能研究.本研究组利用9个物种6种组织的转录组测序数据,成功地构建出一个完备的哺乳动物lnc RNA的参考注释集合(约4142~42558条lnc RNA).基于这些lnc RNA,做了一系列的进化研究,发现30%~99%的lnc RNA在基因组上是保守的,这些保守的lnc RNA中仅有20%~27%也能在转录层面保守,这与编码基因的保守性形成鲜明对比:保守的编码基因约有48%~80%能在转录层面保守.随后,基于lnc RNA的表达量数据成功地构建出其在9个物种中的系统发生树,通过对系统发生树的对比分析发现,lnc RNA的进化速率明显比编码基因快,且在不同的组织间有很大差别.将此项研究中得到的lnc RNA的集合以及其保守和进化的数据收集到Phylo NONCODE数据库中(http://www.bioinfo.org/phylo Noncode),这将成为研究非编码RNA进化及功能的非常有用的资源.     

长非编码RNA与造血谱系分化

全基因组测序分析显示,人类基因组中蛋白质编码基因所占比例不足2%,但高达80%的基因位点可以转录出RNA。在这些非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA)中,长度超过200个核苷酸的RNA分子被称为长非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)。在血液系统中,基于造血不同分化阶段的转录组测序和分析发现,几乎在造血分化各个阶段都有lnc RNA参与。lnc RNA在维持造血干细胞未分化状态、诱导红细胞脱核成熟、粒细胞定向分化以及淋巴细胞迁移等谱系分化过程中均发挥了不可或缺的作用。lnc RNA作为调控因子在转录、转录后以及翻译等多个水平参与造血谱系分化调控。该文综述了近年来lnc RNA在造血分化领域的研究现状,为后续进一步揭示lnc RNA介导的造血调控网络奠定基础。