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2.3 lncRNA的研究展望

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摘要 : 相对于蛋白编码序列以及小分子RNA来说,lncRNA的研究还仅仅处于起步阶段。随着对lncRNA在哺乳动物进化及疾病发生发展中作用的关注,lncRNA的机制已成为现代遗传学研究的热点问题。然而,迄今为止,人们对于哺乳动物细胞内lncRNA调控机制的认识仍存在许多障碍,包括它们的数量比例及它们的作用机制。因此,提高对lncRNA等非编码转录本的关注,对真核细胞基因编程中进化更新和功能性RNA家族的扩大是很重要的。比如,最初认为lncRNA的作用途径是独立的,且有明显区别。但近年研究报道这些作用途径的界限已开始模糊,其中有些lncRNA之间存在交互作用,并构成一基因调控网络。如果大部分非编码RNA被证明是有功能的,那么它们的特性将对我们认识复杂有机体的基因编程有很大影响,也会带给我们关于进化、发育和疾病等老问题的新的答案。 当前,lncRNA研究正处于起步阶段,因此面临着许多亟待解决的问题: (1)lncRNA的定义仍存在争议。一般认为,lncRNA是长度大于200个核苷酸的非编码RNA。但是,Spizzo等认为,以200个核苷酸作为界定lncRNA过于武断,因为小于200个核苷酸的非编码
相对于蛋白编码序列以及小分子RNA来说,lncRNA的研究还仅仅处于起步阶段。随着对lncRNA在哺乳动物进化及疾病发生发展中作用的关注,lncRNA的机制已成为现代遗传学研究的热点问题。然而,迄今为止,人们对于哺乳动物细胞内lncRNA调控机制的认识仍存在许多障碍,包括它们的数量比例及它们的作用机制。因此,提高对lncRNA等非编码转录本的关注,对真核细胞基因编程中进化更新和功能性RNA家族的扩大是很重要的。比如,最初认为lncRNA的作用途径是独立的,且有明显区别。但近年研究报道这些作用途径的界限已开始模糊,其中有些lncRNA之间存在交互作用,并构成一基因调控网络。如果大部分非编码rna被证明是有功能的,那么它们的特性将对我们认识复杂有机体的基因编程有很大影响,也会带给我们关于进化、发育和疾病等老问题的新的答案。 当前,lncRNA研究正处于起步阶段,因此面临着许多亟待解决的问题: (1)lncRNA的定义仍存在争议。一般认为,lncRNA是长度大于200个核苷酸的非编码RNA。但是,Spizzo等认为,以200个核苷酸作为界定lncRNA过于武断,因为小于200个核苷酸的非编码RNA中还存在很多非编码RNA,它们既不属于小rna(Small RNA)也不属于结构RNA(Structural RNA)。 (2)lncRNA生物学功能的阐明并非易事。一方面,如何区分功能性和非功能性非编码转录物依然存在困难;另一方面,由于lncRNA种类和功能的多样性,致使不同的lncRNA研究结果之间的借鉴意义并不高。 (3)尚无统一的命名原则。目前lncRNA还没有一个规范的命名方法,只是研究者根据其功能、结构特点、作用方式等进行命名,有时很难从名称中了解其真正含义和功能。 (4)lncRNA数据库不够全。相对于其他非编码RNA数据库,lncRNA相关数据库的内容还不够全,对lncRNA的注释远远不够丰富。 (5)lncRNA功能预测的工具不多。针对lncRNA的生物信息学工具仍然极少,例如,目前难以对lncRNA二级结构和靶标等进行有效地预测。 (6)研究领域有待拓展。目前,有关lncRNA的研究主要集中于肿瘤、神经、发育、植物等领域,在其他领域和对其他疾病的研究依然欠缺。 (7)用于lncRNA研究的新技术并不多。因此,需要建立更多、更有效的研究方法用于系统地研究lncRNA的结构和功能。 随着越来越多的研究者关注并且投身到lncRNA研究领域中,我们对lncRNA的认识也正越来越深入。lncRNA不仅在生物体中以多种机制发挥其生物学功能,而且其功能失调与多种疾病的发生和发展有关。目前研究也发现,lncRNA与肿瘤发生、发展的关系非常密切。 然而,由于lncRNA作用机制的多样和复杂,目前对lncRNA功能的认识仍然只是冰山一角。来自DNA元件百科全书(Encyclopedia of DNA Elements,ENCODE)的数据表明,迄今为止,该项目所收录的9640多个人类lncRNA基因位点中,只有约100个得到了功能研究。为了阐明lncRNA精细的分子机制,需要更先进的高分辨率体内成像技术和高灵敏度检测技术。例如,Paige等开发出一种称为“Spinach”的RNA-荧光基团复合物便可用于动态追踪活细胞内的RNA;Mercer等也于最近开发了一种称为“RNA CaptureSeq”的靶向RNA测序技术,具有极高的灵敏度,可以检测到常规测序方法无法检测到的微量RNA和瞬时表达的RNA。他们利用该技术检测到了163种新的lncRNA。我们相信,随着技术的进步,将有更多的新技术运用于lncRNA的功能研究中,这必将有助于我们进一步解析lncRNA的功能及其分子调控机制,以及它们在疾病发生、发展中的病理机制。

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作者:广州赛诚生物 点击:
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