長非編碼RNA生物特征研究與分析長非編碼 RNA 因其*的生物特征和復雜的生物功能引起國內外廣泛關注，來自西安電子科技大學，*計算技術研究所的研究人員針對長非編碼 RNA的生物特征進行研究和分析, 涉及長非編碼 RNA的鑒定、數據特征和功能特異性。并論述了長非編碼RNA的功能特異性, 包括表達的時空特異性, 復雜的代謝調控機制, 與復雜疾病的關系. zui后指出并探討長非編碼 RNA 未來需進一步研究的問題和主要研究方向。
對基因組、 轉錄組及表觀遺傳組等測序數據的研究發現哺乳動物基因組中編碼蛋白質的區域只占基因組區域的 1%~2%, 大量的區域不編碼產生蛋白質, 但會轉錄產生 RNA 分子, 其中一類長度大于 200 nt的RNA分子稱為長非編碼RNA（long non-coding RNA, lncRNA）. 長非編碼 RNA 的基因結構類似 mRNA, 具有 5′端帽子結構、3′端聚腺苷酸尾巴以及剪接現象等類似于蛋白編碼基因的特性, 因此有時也將其稱為mRNA-like的非編碼RNA, 然而, 長非編碼RNA在序列、 結構和功能等各個層面都體現了其*的生物特征。
研究表明長非編碼 RNA 分子在生命過程的轉錄、調控等階段發揮了重要的生物功能. 長非編碼 RNA作為獨立轉錄的 RNA分子, 具有廣泛的生物功能, 這一觀點正在被逐漸證實。
在這篇文章中，研究人員對長非編碼 RNA 的生物特征進行分析綜述, 重點探討長非編碼 RNA 的鑒定方法和數據庫、長非編碼 RNA數據的生物特征以及功能特異性, 在此基礎上展望長非編碼 RNA 研究的發展趨勢, 指出研究中的幾個關鍵問題。
首先研究人員從生物技術及計算預測兩個層面對長非編碼RNA的鑒定方法進行詳細闡述, 并列出當前主要的長非編碼 RNA 數據庫。其次, 分析長非編碼 RNA 的生物特征: 核酸序列開放閱讀框的長度、密碼子偏好性、密碼子替換頻率、序列保守性等, 以及長非編碼 RNA二級結
構中長莖發夾結構的特異性出現, 并論述了長非編碼RNA的功能特異性, 包括表達的時空特異性, 復雜的代謝調控機制, 與復雜疾病的關系. zui后指出并探討長非編碼 RNA 未來需進一步研究的問題和主要研究方向。
在長非編碼 RNA 研究的關鍵問題方面，研究人員指出，隨著各種高通量測序數據的不斷出現, 通過對轉錄組數據的定量和定性分析來發現新的長非編碼 RNA 是當前一個重要的研究問題. 但是通過計算方法進行長非編碼 RNA的鑒定有以下幾個難點和重點, 首先其基因結構類似 mRNA, 存在可變剪接現象, 一個長非編碼 RNA基因可以轉錄多個 RNA 分子, 發現多種可能的剪接形式對于準確鑒定長非編碼 RNA 至關重要; 其次, 長非編碼 RNA 的表達量相比 mRNA較低, 當進行轉錄本構建的時候, 借助統計方法降低轉錄噪音以發現表達水平較低的轉錄本是轉錄本構建中亟待解決的重要難題; 再次, 長非編碼 RNA 與 mRNA 在基因位置上存在重疊, 怎么正確的區分他們, 不混淆、不
遺漏地發現長非編碼 RNA 也是要解決的重要問題。
另外還包括序列特征發掘，二級結構預測，功能預測，調控關系預測，長非編碼 RNA 生物網絡構建，以及長非編碼 RNA 與疾病關系的研究等問題。
在基因與疾病關系的研究中, 非編碼區域之前一直被忽略, 近年來研究發現長非編碼 RNA 與疾病之間關系密切. 長非編碼RNA BACE1-AS被發現與阿爾茨海默病發生發展有關, HOTAIR 被發現可以通過重編程染色質狀態引發癌癥的轉移, Gibb 等人通過 SAGE 技術對癌癥組織和正常組織對照分析發現大量可能與癌癥相關的長非編碼 RNA. 通過對各種生物實驗數據分析判斷長非編碼 RNA 中發生的SNP 是否可以影響其功能, 并進一步導致表型的變異和疾病的發生; 或者從長非編碼 RNA 的表達分析來判斷其異常表達是否可以導致生物功能的改變。
將是當前長非編碼 RNA 與疾病關系研究的核心. 因此, 借助全基因組關聯分析方法, 基于高通量測序數據以及各種疾病相關的 SNP 數據等, 長非編碼 RNA異常表達及基因區域內異常變異的發現以及長非編碼 RNA 與疾病關系研究的開展, 進一步促進了復雜疾病的分析診療, 發現了潛在的藥物靶標。
