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基因表達調控 非編碼RNA lncRNA測序

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    生物體內存在著大量的非編碼RNA,研究表明它們具有重要的調控功能,其中lncRNA作為非編碼RNA的明星分子迅速成為了研究的熱點。lncRNA是一類長度大于200 nt的非編碼RNA,廣泛存在于各種生物體內,能夠在表觀遺傳、轉錄以及轉錄后等多種水平上對生命活動進行關鍵性的調控。lncRNA測序是通過高通量測序技術及生物信息學方法在整體水平上揭示樣品中lncRNA及mRNA的全面信息的研究方法。


適用范圍

(1)醫學癌癥腫瘤診斷(人、小鼠)

       lncRNA在人類疾病的發生發展過程中扮演著重要的角色,通過lncRNA測序對癌癥樣品的lncRNA及mRNA相關信息進行深入挖掘,同時結合miRNA測序,進行三者的關聯分析。對于闡明疾病發生機制,進一步應用于臨床診斷和藥物研發等領域具有重要的參考價值。

(2)農學應用

       lncRNA是一類非常重要的轉錄調控因子,對農作物,水產動物及林業植物等的lncRNA進行深入研究能夠幫助我們更好地解決這些生物的生長發育,產量品質,抗病機制及遺傳育種等問題。


技術優勢  

(1)mRNA+lncRNA兩套分析結果,單組學+聯合分析全覆蓋

(2)2種分析策略,精準鑒定lncRNA

(3)4款權威軟件,全面預測靶基因

(4)13項核心模塊,多角度挖掘數據

(5)ceRNA聯合分析,解析調控機制

 

實驗流程



生信分析


技術參數


樣本要求

動物:≥1 g

植物:≥2 g

全血:≥ 2 mL

細胞: 5×106 cells

RNA要求

≥2 μg100 ng/μL

建庫測序

去核糖體,鏈特異性文庫,Illumina PE150測序

數據量

10G clean data


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論壇

案例一:基于鏈特異性RNA-seq的木薯抗旱lncRNA的鑒定和功能預測


褪黑素(melatonin, MT)在介導植物對干旱等非生物脅迫的反應中起著重要作用。lncRNAs在調節干旱脅迫反應中也起著關鍵作用,然而,它們在MT介導的植物干旱脅迫反應中的作用仍然很大程度上是未知的。長非編碼RNA(long noncoding RNAslncRNAs)在非生物脅迫響應調控中發揮著重要作用,然而,在木薯這一重要的熱帶和亞熱帶根莖作物中,lncRNAs的耐旱性機制尚不清楚。在這項研究中,使用鏈特異性RNA-seq技術在木薯葉片和根中總共鑒定了833個高置信度lncRNA,包括652個基因間和181個反義lncRNA,其中124個是干旱響應的,并篩選差異表達的lncRNA靶基因進行功能富集分析。研究結果為木薯lncRNA對干旱脅迫的響應提供了一個全面的觀點。

 

研究思路:

 

 

 

分析結果:

 

 

lncRNAmRNAs的共表達分析,結果表明MTPEG兩種反應的lncRNA主要參與光反應、光信號傳遞、FA合成和FA延伸、次生代謝和四吡咯合成。

 

 

lncRNA-miRNA相互作用的代表性網絡,結果表明tcons_00015102mes-miR156mesmiR169的靶標,而tconns_00149293mes-miR156mesmiR159mes-miR169mes-miR172的靶標,這強烈表明這些lncRNA通過miRNA-lncRNA相互作用參與了木薯非生物脅迫中脫落酸參與的基因調控,其功能值得進一步研究。

 

案例二:放射治療后小鼠空腸中lncRNAs及其靶mRNA的變化分析


據報道,lncRNAs在各種疾病中起著重要作用。然而,它們在放射性腸道損傷中的作用機制尚不清楚。本研究的目的是分析lncRNAs在放射性腸道損傷中的潛在機制作用。將小鼠分為兩組:對照組(未照射)和照射組。受照小鼠接受14Gy的腹部照射(ABI),并在照射后3.5天進行評估。用RNA-Seq分析ABI小鼠空腸的變化,以確定lncRNAmRNA的變化。

 

研究思路:

 

分析結果:

 

對照組和照射后3.5天共檢測到29,007lncRNA17,142mRNA。對于lncRNA,在對照組中檢測到2,690個,僅在照射后3.5天檢測到2,510個,在兩組中檢測到23,807個。在總共29,007lncRNAs中,91lncRNAs顯著上調,58個顯著下調。

 

2 GOKEGG富集結果表明VEGF在輻射誘導的腸道損傷中可能起作用,Prkcb也參與磷脂酰肌醇和ErbB信號系統,使用DSS誘導的實驗性慢性結腸炎模型的工作表明,VEGF-C可以通過調節IL-9/IL-17平衡和改善腸道微生物來減輕腸道炎癥。

 


 

選擇上調的lncRNA及其26個靶向mRNAs,以及下調的lncRNAs及其25個靶向mRNA,以構建lncRNAs-miRNAs-mRNAs網絡

 

參考文獻:

[1] Ding Z H, Tie W W, Fu L L, et al. Strand-specific RNA-seq based identification and functional prediction of drought-responsive lncRNAs in cassava[J]. BMC Genomics, 2019, 20: 214.

[2] Lu Q Y, Gong W, Wang J H, et al. Analysis of changes to lncRNAs and their target mRNAs in murine jejunum after radiation treatment[J]. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 2018, 1-11.

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