生物通 | 新技術專欄

lncRNA研究策略—來自Science一作王品博士的分享

【字體: 時間:2018年01月30日 來源:表觀生物

編輯推薦:

  lncRNA資深研究者——王品博士,在去年10月以第一作者的身份在Science 雜志刊登了研究論文,且這是他在Science 雜志刊登的第二篇lncRNA研究成果了。表觀生物很榮幸邀請到了王博士為廣大的 lncRNA研究者分享了他對非編碼RNA的研究心得和策略,下面大家一起來學習交流吧。

lncRNA資深研究者——王品博士,在去年10月,以第一作者的身份在Science 雜志刊登了題為 “An Interferon-independent lncRNA promotesviral replication by modulating cellular metabolism” 的研究論文,且這是他在Science 雜志刊登的第二篇lncRNA研究成果了。表觀生物很榮幸邀請到了王博士為廣大的 lncRNA研究者分享了他對非編碼RNA的研究心得和策略,下面大家一起來學習交流吧:

非編碼RNA主要的研究策略

作者:王品

非編碼RNA研究日趨深入,其種類繁多,作用機制多樣,多年來一直是醫學生命科學研究的熱點和難點。目前,非編碼RNA功能和機制研究上主要采用兩個策略:1,以非編碼RNA為對象入手;2,從某一個分子作用模式入手。

1. 以非編碼RNA為對象入手。從不同刺激或處理的轉錄組或表達組入手,尋找差異表達的非編碼RNA。通過差異倍數和顯著性,及非編碼RNA的基因組定位信息等篩選功能性候選RNA分子。然后通過后續干擾siRNA或Cas91,2進行功能篩選,鎖定功能比較顯著的RNA分子。最后進行RNA功能的分子機制研究,包括確定其相互作用分子,作用結合位點和作用的分子機制等。主要用到的技術有RNA-pulldown3,RIP4,ChIRP5等蛋白與RNA、DNA與RNA相互作用實驗技術6。該策略是非編碼RNA研究的常規套路,穩定可靠,風險性較小,而后期分子機制研究一般是課題進展的難點,比較適用于大規模臨床樣品的課題和獨特實驗模型的課題。

2. 從某一個分子作用模式入手。與第一種策略相反,該策略先靶向一個重要的蛋白分子7,可以是信號轉導分子、酶類或者轉錄因子等,或者一個細胞亞結構,如線粒體、核內旁班8、外泌體等,通過RIP-seq9或者 RNA-seq 檢測其結合的或者包含的RNA,按照富集的倍數和顯著性篩選候選RNA分子,后面通過siRNA 或者高表達的方法篩選功能RNA10。該策略的優點是從課題設計開始就有明確指向的功能分子機制,在后續的分子機制研究中比較方便展開;而難點是前期如何做好RIP-seq 和細胞亞結構的有效分離,這是后續實驗可靠性和可行性的重要保障。

兩種策略在實驗技術上有部分重疊,但也有各自獨特的實驗技術需求或數據分析策略。不同策略適應于不同的課題和實驗室背景,在選擇的時候可以根據課題特點和實驗室技術體系進行取舍。當然,兩種策略也可以同時應用,相得益彰,相互作證,起到更好驗證效果,建議大課題采用。

接下來,Epi老師結合王品博士最近發表的lncRNA重要研究成果,來進一步理解王品博士總結的第一種研究策略:

1."從不同刺激或處理的轉錄組或表達組入手,尋找差異表達的非編碼RNA”


 
通過RNAi篩選,發現敲降lncRNA-ACOD1后,巨噬細胞中的病毒滴度顯著下調

3."最后進行RNA功能的分子機制研究,包括確定其相互作用分子,作用結合位點和作用的分子機制等”

通過ChIRP-MS,研究者發現lncRNA-ACOD1可結合GOT2(谷草轉氨酶2);RIP和CLIP進一步證實lncRNA-ACOD1高度富集于GOT2特異性抗體回收復合物。

敲降GOT2,會減少VSV病毒復制;過表達lncRNA-ACOD1,會促進病毒復制;但在敲降GOT2的同時過表達lncRNA-ACOD1,并沒有產生影響,研究者猜想是病毒誘導的lncRNA-ACOD1反饋,通過與GOT2結合,促進病毒復制。

A-B:通過eCLIP和蛋白質譜技術,研究者發現lncRNA-ACOD1主要通過5’端第165~390個核酸序列與GOT2的第54~68個氨基酸結合,而這正是GOT2與底物結合的活性位點;D:HPLC-MS結果證明,lncRNA-ACOD1的存在可以顯著提高的GOT2的催化活性。

綜上所述,該研究發現了病毒利用宿主代謝調控網絡來在宿主體內存活的一種新方法,揭示了代謝調控與病毒侵染之間的關系,對于與代謝異常和病毒相關的臨床疾病,lncACOD1有望成為治療干預的靶標。

Epi老師:結合了案例之后,對王品博士和我們分享的研究思路理解得是不是更加透徹了?對lncRNA機制研究有否信心大增?希望大家看完今天這篇推送,都能夠有所獲益。再次感謝王品博士的無私分享!最后,附上Epi老師總結的lncRNA研究路線,給需要的同學們。

圖出自表觀生物《備戰2018NSFC》
專題三:lncRNA功能及機制研究

歡迎了解表觀生物的lncRNA分析產品和服務

王品個人簡介

王品博士現為海軍軍醫大學(第二軍醫大學)免疫學研究所暨醫學免疫學國家重點實驗室副教授,國家優青,也是中國工程院曹雪濤研究團隊的成員,長期從事非編碼基因功能學研究,致力于從高通量數據中篩選功能調控基因及其機制研究,以第一作者或通訊作者發表研究論文7篇,累計SCI他引超過1000次。

主要已發表文章:

1. P. Wang et al., An interferon-independent lncRNA promotes viralreplication by modulating cellular metabolism. Science 10.1126/science.aao0409(2017).
該研究發現lncRNA調控胞內代謝促進病毒感染新機制,闡述了干擾素非依賴的病毒感染調控新模式,即本文所引用的案例。

2.  P. Wang et al.,The STAT3-Binding Long Noncoding RNA lnc-DCControls Human Dendritic Cell Differentiation. Science 344, 310 (2014).
該研究發現樹突狀細胞中特異性表達的功能調控分子lnc-DC,提出了lncRNA直接調控胞內信號轉導的新模式

附:王博士研究策略提及的參考文獻

1. Ran, F.A. et al. In vivo genome editingusing Staphylococcus aureus Cas9. Nature 520,186-191 (2015).
2. Ho, T.T. et al. Targeting non-coding RNAswith the CRISPR/Cas9 system in human cell lines. Nucleic acids research 43,e17(2015).
3. Atianand, M.K. et al. A Long NoncodingRNA lincRNA-EPS Acts as a Transcriptional Brake to Restrain Inflammation. Cell 165,1672-1685(2016).
4. Liu, B. et al. Long noncoding RNAlncKdm2b is required for ILC3 maintenance by initiation of Zfp292 expression. Natureimmunology 18,499-508 (2017).
5. Chu, C., Quinn, J. & Chang, H.Y.Chromatin isolation by RNA purification (ChIRP). Journal of visualizedexperiments : JoVE (2012).
6. Wang, P. et al. The STAT3-binding longnoncoding RNA lnc-DC controls human dendritic cell differentiation. Science 344,310-313(2014).
7. Liepelt, A. et al. Identification ofRNA-binding Proteins in Macrophages by Interactome Capture. Mol Cell Proteomics15,2699-2714 (2016).
8. Adriaens, C. et al. p53 induces formationof NEAT1 lncRNA-containing paraspeckles that modulate replication stressresponse and chemosensitivity. Nat Med (2016).
9. Van Nostrand, E.L. et al. Robusttranscriptome-wide discovery of RNA-binding protein binding sites with enhancedCLIP (eCLIP). Nature methods 13,508-514 (2016).
10. Xing, Y.H. et al. SLERT Regulates DDX21Rings Associated with Pol I Transcription. Cell 169,664-678 e616 (2017).

我來說兩句
0  條評論    0 人次參與
登錄 注冊發布
最新評論刷新
查看更多評論 > >

訂閱生物通快訊

訂閱快訊:

最新文章

限時促銷

會展信息

關注訂閱號/掌握最新資訊

生物通首頁 | 今日動態 | 生物通商城 | 人才市場 | 核心刊物 | 特價專欄 | 儀器龍虎榜

版權所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

聯系信箱:

粵ICP備09063491號

摔角传奇免费试玩
浙江快乐彩 欢乐斗棋牌斗牛在哪 琼崖海南麻将下载 陕西省11选5遗漏 福建快3下载 850游戏下载官方网站 广西快三预测大小单双 福建十一选五前三走势 中国期货配资证券网 新韩国1.5分彩开奖查询 七乐彩的开奖走势图 天津快乐10分开奖号码 网络棋牌娱乐 广东好彩1走势图 取闲哈尔滨麻将房卡 熊猫四川麻将官方版