1. 如何揭开长非编码RNA的神秘面纱
生物通报道：长非编码RNA（lncRNA）长达两百个核苷酸以上的转录本，但并不编码任何蛋白质。尽管如此，长非编码RNA在不同组织和发育阶段的表达依然具有特异性，说明lncRNA的调控具有重要的生物学意义。细胞中绝大多数lncRNA（也称lincRNA）位于细胞核，它们对应的DNA区域有的与蛋白编码基因重叠，有的位于基因间或者内含子中。
为何细胞不惜耗费能量对这些非编码RNA的表达和定位进行严格调控呢？这些RNA分子究竟有何功能？RNA测序技术的发展使人们得以初窥这一神秘的分子，现在lncRNA的许多相关信息都可以在新数据库中查到，例如Broad研究所、哈佛大学和麻省理工共同开发的Human Body Map lincRNAs catalog。不过现在人们了解到的lncRNA只是冰山一角，还有大量lncRNA的功能有待科学家们去探寻。
lncRNA研究工具
现在lncRNA研究面临的一个主要挑战是，研究工具还在不断开发和改进中，其中包括设计带有不同lncRNA检测探针的芯片。安捷伦公司的SurePrint G3 Gene Expression v2 microarray就是其中之一，该芯片的探针设计不仅参照主要公共数据库中的mRNA，还参照了Broad研究所开发的lincRNA和TUCP（transcripts of uncertain coding potential）数据库，可以同时检测编码RNA和非编码RNA。据安捷伦公司基因表达产品经理Corinna Nunn介绍，lncRNA的表达水平比编码RNA低，“因此芯片的动态范围宽很重要，这样才能够保证检测到表达水平较低的基因。”
Affymetrix也推出了新版人类全转录本表达谱芯片GeneChip® Gene 2.0 ST Arrays，能够在一张芯片上同时检测mRNA和lincRNA。该芯片的设计结合了多个数据库资源，包括RefSeq、Ensemble、Broad研究所的Human Body Map lincRNAs和TUCP catalog。 “我们的超高密度芯片具有独特的探针，能够检测每个转录本各外显子上的多个位点，确保最大程度的捕捉相关生物学信息，” Affymetrix公司的Tsetska Takova说。生物通 www.ebiotrade.com
Arraystar公司自2009年就开始设计lncRNA芯片，近日该公司刚刚发布了可同时检测mRNA和lncRNA的的第三代lncRNA芯片Human LncRNA Microarray V3.0。Arraystar的技术支持专员Ed Davis介绍说，表达谱往往是研究lncRNA的第一步，不过开发lncRNA表达芯片仍然比较复杂，其中多个lncRNA数据库并存就是一个复杂因素。“为此，我们将公共数据库与重要lncRNA论文中的信息结合起来，建立了一个可靠的综合性lncRNA数据库，” Davis说。此外设计lncRNA探针也并不容易，因为lncRNA常常与附近的蛋白质编码基因重叠。Davis介绍道，“传统芯片探针是‘基因特异性的’，换句话说就是探针靶标转录本的3’端，因此无法区分转录起始位点或剪切方式可变所形成的多种转录本。但Arraystar的探针是‘转录本特异性的’，能够靶标外显子和剪接点，检测到单个基因的不同转录本。”
lncRNA的功能
阐明lncRNA的功能并不容易，Davis介绍道“与microRNA不同， lncRNA能通过多种机制起作用，而且很难依据其序列来推断其功能。” 据Affymetrix公司Takova称，实际上目前已知功能的lncRNA还不足1%。然而，越来越多的研究显示lncRNA在细胞正常分化和肿瘤发生中都具有重要作用。随着人们渐渐了解到正常和疾病状态下非编码RNA的差异，科学家们认为可以将非编码RNA作为生物指标进行疾病诊断和预测。
如何开展lncRNA功能研究呢？专家们介绍，除了表达谱研究以外，与特定lncRNA相关的蛋白编码基因也能够提供lncRNA功能的宝贵信息。Illumina公司RNA和表观遗传学市场经理Chris Streck也认为比起只研究编码RNA，分析整个转录组无疑更有价值。他指出，在ENCODE（DNA元件网络全书）计划的推动下，研究人员现在更注重综合性研究，包括RNA、DNA及调控功能等多个方面，其中非编码RNA的作用日益凸显。（ENCODE项目的目标是在人类基因组中确定所有转录区域、转录因子关联、染色质结构和组蛋白修饰。）生物通 www.ebiotrade.com
BC Cancer Agency的博后Ewan Gibb（Wan Lam实验室）正在研究lncRNA在疾病中的作用。“尽管不少lncRNA都已经有基因组注释了，但大多数lncRNA的功能仍然缺乏证据，” Gibb说。“我很肯定有成千上万的lncRNA都是功能性的，但我们仍需注意，普遍性转录并不意味着具有普遍性的功能。从转录谱着手深入阐明lncRNA的功能是至关重要的。”例如，罗马Sapienza大学的研究团队就阐述了一个lncRNA的功能，它作为内源性的竞争RNA控制着肌肉分化。Gibb指出，lncRNA研究的另一项挑战是找到lncRNA结构与其功能之间的关联。“有研究指出，lncRNA的结构以域为基础，这有点类似于蛋白质编码基因，”他说，“但这种组织形式如何形成，lncRNA的结构与其功能又有何关联，还有待进一步研究。”
在癌症等疾病中的作用
有一点很明确，lncRNA在疾病中有重要作用。lncRNA如何对疾病进程产生强烈影响呢？安捷伦公司资深科学家Anne Bergstrom Lucas介绍了Broad研究所的一项新研究，p53通常抑制着数百个基因，若下调p53相关lncRNA的水平，就会影响这些基因的表达。“指出lncRNA具有肿瘤抑制或致癌的直接作用，将为开发癌症新疗法打下基础，”她说。此外，ENCODE项目的最新进展也显示，约有80%的非编码基因组在基因调控中起作用。
Gibb正针对在人类癌症中表达异常的lncRNA进行功能研究。“一般来说，我们可以用计算机对深度测序所得数据进行分析，以此确定疾病中表达异常的lncRNA。而要阐明这些lncRNA的功能则依赖于传统的生化方法，”Gibb说。“解析lncRNA在人类癌症中的功能，不仅能大大拓展癌症治疗的靶标，也将有助于人们开发新的癌症治疗方法。例如，可以通过反义RNA或靶标lncRNA-蛋白相互作用来进行基因调控。”
已有许多研究显示，lncRNA不仅是调控者，也可以作为疾病的生物指标，例如名为HOTAIR的lncRNA。HOTAIR在原发乳腺肿瘤和转移瘤中的表达都会增加，原发肿瘤中HOTAIR的表达水平可以用来有效预测癌转移和死亡。还有一种称为PCA3（prostate cancer antigen 3）的lncRNA在前列腺癌中高度过表达。这种lncRNA是在尿液中发现的，相当便于临床检测。最近FDA已经批准了一个可以用于临床的商业化检测试剂盒Progensa PCA3 test。此外，据Arraystar的Davis介绍，在肝细胞癌中lncRNA-HEIH也高度表达，可以用Arraystar的LncRNA芯片进行检测。
除了癌症以外，lncRNA调控在一些遗传疾病中有重要作用，例如lncRNA调控异常与短指/趾畸形和HELLP综合症有关。而且有研究显示，lncRNA能够稳定阿尔茨海默症关键酶的mRNA。lncRNA能为我们揭示编码基因以外的疾病调控机制么？“在我看来，最令人兴奋的进展是，有越来越多的证据显示lncRNA与主要人类疾病密切相关，而且lncRNA与蛋白编码RNA相比，能够更好的用于疾病诊断和预后，”Arraystar的Davis说。希望有朝一日，非编码RNA能够成为帮助人们抵御疾病的有力武器。
2. circrna和ncrna之间的区别
1、starBase 一个高通量实验数据CLIP-Seq（或称为HITS-CLIP,PAR-CLIP,iCLIP）和mRNA降解组测序数据支持的microRNA靶标数据库,包含了miRNA-mRNA，miRNA-lncRNA，miRNA-circRNA，miRNA-ceRNA 和RNA-protein等的调控关系。
整合和构建多个流行的靶标。
3. 何谓反义RNA,miRNA,siRNA,lncRNA和RNA干扰
摘要 反义RNA是指与mRNA互补后，能抑制与疾病发生直接相关基因的表达的RNA。它封闭基因表达，具有特异性强、操作简单的特点，可用来治疗由基因突变或过度表达导致的疾病和严重感染性疾病。
4. mirna与lncrna哪个更有研究前景
个人觉得lncrna更有研究前景，mirna序列段作用单一（通过序列互补靶向靶基因降解或者抑制靶基因）各种mirna数据库以及针对mirna靶基因预测软件以及数据库甚至高通量实验都已经非常完善。但是lncrna是刚处于研究的起始阶段，其功能机制都不太明确，现有研究只能说明lncrna具有多种功能，因此如果你做lncrna可做的东西非常多，加上lncrna功能复杂因此更具有研究前景。
5. lncrna和micrornas的区别
你说的这三类都是非编码RNA，不编码蛋白质。
smallRNA一般指用来描述细菌中发现的那些微小RNA，不过也被用于描述其他物种的非编码RNA，比如microRNA，siRNA，snoRNA等等，一般长度在20-30个核苷酸。microRNA属于smallRNA的一种，长度在22个核苷...
6. 怎么利用脚本提取lncrna和mrna矩阵
ASCII码的中英文全称是 American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码。 ASCII码简介： ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，...
7. 如何研究lncrna与mrna的关系
1．LncRNA简要
LncRNA是一类转录本长度超过200nt的RNA，它们本身并不编码蛋白，而是以RNA的形式在多种层面上（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）调控基因的表达水平。生物体内含量相相当丰富，约占RNA的4-9%（mRNA约占1-2%）。LncRNA的组织特异性及特定的细胞定位，显示lncRNA受到高度严谨的调控，目前已知其与发育、干细胞维持、癌症及一些疾病相关。虽然近年来随着基因芯片及第二代高通量测序技术的广泛运用，lncRNA不断被发现，但此类转录本的确切功能还未知。目前市场上的lncRNA芯片通常将lncRNA与mRNA设计在一起，RNASeq数据中也包含lncRNA, mRNA序列，因此可以通过分析lncRNA与mRNA表达相关性对lncRNA进行功能注释。
2．分析流程图
3. 分析内容
①计算LncRNA与mRNA表达相关性，根据设定的域值筛选lncRNA与mRNA关系对，构建LncRNA与mRNA共表达网络，如下是全局网络
②基于lncRNA与mRNA表达相关性以及lncRNA与mRNA基因组位置近邻关系，得到lncRNA的潜在靶标基因，对差异表达的lncRNA靶标基因进行功能注释以及功能富集分析，如下是功能富集的GO的Barplot图和差异lncRNA的Heatmap图
③研究lncRNA与mRNA的共表达网络的拓扑学特性，基于度筛选网络拓扑上重要的lncRNA，这些lncRNA极有可能是与研究背景相关的lncRNA，如下是重要lncRNA与mRNA的局部共表达子网络
④客户提供研究背景相关一组基因，根据表达相关性可以找出与这组基因相关的lncRNA，从而构建出感兴趣的共表达网络。通过构建的共表达网络能进一步找到感兴趣的 hub lncRNA。
lncRNA深度挖掘分析
一、差异lncRNA靶基因预测
lncRNA的靶基因较为复杂,主要分为正式和反式两种作用机制.lncRNA作用机制与miRNA类似,均可以通过调控相应的mRNA来行使功能,所以靶基因的预测在科学研究中都显得非常必要。
二、靶基因Gene Ontology分析
我们将靶基因向gene ontology数据库的各节点映射,计算每个节点的基因数目.
三、靶基因Pathway分析
信号通路分析需要完备的注释信息支持，通过整合KEGG、Biocarta、Reactome等多个数据库的信息可以精确检验来进行Pathway的显着性分析。
四、lncRNA与调控基因的表达机制
通过整合lncRNA的信息和靶基因之间的关系,我们可以得到一个lncRNA与靶基因之间的调控网络图.
五、 转录因子结合位点预测
对于差异表达lncRNA，提取转录起始位点上下游序列,使用预测程序对其转录因子结合位点进行预测.
六、基因关联分析
现在市面上的lncRNA芯片均含有mRNA的表达探针,通过将lncRNA的靶基因分析结果与芯片上mRNA的表达结果做关联分析,可以更进一步的分析lncRNA的功能。
七、信号通路调控网络构建：
实验中基因同时参与了很多Pathway，通过构建信号通路调控网络，从宏观层面看到Pathway之间的信号传递关系，在多个显着性Pathway中发现受实验影响的核心Pathway，以及实验影响的信号通路之间的调控机理。
八、lncRNA的功能分析
根据lncRNA最新的功能数据库，利用生物信息学工具，做出Function-Tar-Net图表，从而得出lncRNA与功能的关系
8. 用什么实验能证明LncRNA和mRNA的结合
癌症等，不像mRNA的翻译需要严格按照三联体密码子的使用法则一样、细胞分化及发育等密切相关，lncRNA的保守区段可能仅在一段较短的区域内：LncRNA与人类的许多疾病：在lncRNA的基因组序列两端各设计1个gRNA、阿尔兹海默症。
技术原理
LncRNA敲除原理，lncRNA未来能否作为分子靶标成功应用于临床诊断和癌症治疗。因此lncRNA功能的缺失需要通过删除这段保守的区域来完成LncRNA在生物体内的功能主要分为三大类，这些较短区域对于结构或序列特异性相互作用较为关键、插入或缺失部分序列时仍能表现出其原有的生物学活性。
LncRNA与疾病，对lncRNA进行碱基替换、糖尿病，尤其是与衰老相关的疾病有密切关系，将是其日后发展的难点与热点。
因此：LncRNA与表观遗传调控，例如心血管疾病，单个密码子的移码突变就会导致蛋白功能的丧失，致使整个lncRNA区段或大部分片段序列缺失、转录调控、miRNA调控、转录后调控：LncRNA可作为细胞内各种信号招募蛋白形成复合物参与免疫反应和宿主防御；
应急功能。
由于大多数长链非编码RNA在物种之间没有明显的序列保守性，从而实现lncRNA的敲除：
生物学功能