基于机器学习方法的非编码RNA-蛋白质相互作用的预测

目的非编码RNA-蛋白质的相互作用(noncoding RNA-protein interactions,ncRPI)具有重要的生物学意义,目前预测其相互作用已成为当下研究非编码RNA (noncoding RNA,ncRNA)和蛋白质功能的重要途径之一。方法本研究基于ncRNA和蛋白质的序列信息提取特征,运用卷积自编码器预处理原始数据,训练三个机器学习模型:LightGBM(LBM)、随机森林(random forest,RF)和极端梯度增强算法(extreme gradient boosting,XGB),预测ncRNA与蛋白质的相互作用。结果在RPI369和RPI488两个数据集做5倍交叉验证,LBM、RF与XGB三个模型在两个数据集均达到较高的预测准确率,在RPI369数据集三个模型的预测准确率分别为0.757(LBM)、0.791(RF)、0.791(XGB),在RPI488数据集三个模型的预测准确率分别为0.918(LBM)、0.908(RF)、0.918(XGB);三个模型在RPI1807、RPI2241、RPI13254大数据集也取得较高的AUC(area under curve)值,在RPI1807三个模型的AUC值均为0.99,在RPI2241三个模型最低AUC值为0.87,在RPI13254三个模型最低AUC值为0.81,都表现出较好的预测准确性。结论机器学习方法能够预测ncRNA与蛋白质是否存在相互作用。

长链非编码RNA OPA相互作用蛋白5反向转录序列1靶向调控微RNA-128-3p对结直肠癌细胞增殖、侵袭和转移的影响

目的探究长链非编码RNA OPA相互作用蛋白5反向转录序列1(lncRNA OIP5-AS1)在结直肠癌中的表达情况及靶向调控微RNA-128-3p(miR-128-3p)对结直肠癌细胞增殖、侵袭和转移的影响。方法采用实时荧光定量PCR(qPCR)定量分析2017年1月至2018年12月在郑州大学人民医院住院并进行手术治疗的38例结直肠癌病人癌组织及相应癌旁组织、结直肠癌细胞系(SW480、SW620、HT-29和LoVo)及人正常结直肠黏膜细胞FHC中lncRNA OIP5-AS1和miR-128-3p的表达。将SW620细胞设为si-OIP5-AS1组、si-NC组、miR-128-3p mimic组、mimic-NC组、miR-128-3p inhibitor+si-OIP5-AS1组和inhibitor-NC+siOIP5-AS1组,采用细胞计数试剂盒(CCK-8)实验和克隆形成实验检测细胞增殖能力,采用划痕实验和transwell实验检测细胞侵袭与迁移能力,采用蛋白质印迹法检测E2F1、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、波形蛋白(Vimentin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)和E-钙黏蛋白(E-cadherin)蛋白表达,采用双萤光素酶报告实验验证lncRNA OIP5-AS1与miR-128-3p的靶向关系。结果与癌旁组织相比较,lncRNA OIP5-AS1在结直肠癌组织中表达显著升高(1.42±0.40比0.98±0.29,P<0.05),miR-128-3p表达显著降低(0.72±0.21比1.52±0.39,P<0.05),且两者在结直肠癌组织中的表达呈负相关;与FHC细胞(1.05±0.10)相比较,lncRNA OIP5-AS1在结直肠癌细胞株[SW480(1.60±0.25)、SW620(2.19±0.33)、HT-29(1.62±0.23)和LoVo(1.95±0.20)]中的表达显著增高(均P<0.05),miR-128-3p表达(0.70±0.15、0.46±0.03、0.59±0.14、0.74±0.09比1.02±0.11)显著降低(均P<0.05)。lncRNA OIP5-AS1与miR-128-3p为相互作用靶基因,lncRNA OIP5-AS1表达下调或miR-128-3p表达上调均能降低vimentin、N-cadherin、E2F1和cyclin D1蛋白表达,增高E-cadherin蛋白表达,抑制SW620细胞的增殖、侵袭和迁移。在转染si-OIP5-AS1的同时转染miR-128-3p inhibitor可增加vimentin、N-cadherin、E2F1和cyclin D1蛋白表达,降低E-cadherin蛋白的表达,逆转lncRNA OIP5-AS1表达下调对SW620细胞增殖、侵袭和迁移的抑制作用。结论lncRNA OIP5-AS1在结直肠癌中高表达,并靶向调控miR-128-3p参与结直肠癌的增殖、侵袭和迁移过程,lncRNA OIP5-AS1和miR-128-3p能为结直肠癌的诊断和靶向治疗提供潜在的应用价值。

基于异质网络的长非编码RNA和蛋白质相互作用的预测算法研究

长非编码RNA在生物过程中扮演着非常重要的角色,长非编码RNA可以与多种蛋白质结合发挥其生物功能,预测长非编码RNA和蛋白质的相互作用也成为了研究长非编码RNA功能的途径之一。由于长非编码RNA的低保守性,通过提取特征和用机器学习算法预测它和蛋白质之间的相互作用将会不太合适。LPHeteSim算法是一种基于对称路径随机游走的方法,它可以衡量异质长非编码RNA和蛋白质相互作用网络中两者的相关性。在导质网络中,LPHeteSim算法可以有效地预测两者的相互作用,实验结果验证了算法的有效性。

基于深度学习的长链非编码RNA与蛋白质相互作用关系预测的研究进展

基因表现型受调控基因的表达来驱动,而基因的表达同时也受不同生物分子之间复杂的相互作用所影响。21世纪以来,蛋白质-DNA相互作用以及RNA-RNA相互作用都收获了很好的研究成果。相比起来,在受制于各种困难的情况下,长链非编码RNA-蛋白质相互作用(LPI)机制相对未知。然而LPI正在成为遗传机制中的关键相互作用,在人类发育过程中扮演着越来越重要的角色,因此人们对于长链非编码RNA与蛋白质相互作用关系研究的热情不断高涨。由于使用大规模实验方法来验证两者的相互作用需要耗费很多物质成本和时间成本,与此同时伴随着当代社会科学技术不断发展,计算机硬件持续迭代更新,研究人员开始将重心放在如何使用机器学习及深度学习方法来进行基础预测,可喜的是这些预测实验都取得了令人满意的结果。为了丰富该领域的科研论文资料,方便科研人员了解深度学习技术在长链非编码RNA与蛋白质相互作用关系预测的应用,在此我们回顾了长链非编码RNA与蛋白质相互作用预测的研究现状,调查了近期研究人员在实验中利用到的最新方法和数据库,并总结了相关数据,提出了一些可行性建议。

Piwi蛋白相互作用RNA-823在胃癌中的表达及临床意义

目的检测胃癌组织中Piwi蛋白相互作用RNA-823(piRNA-823)的表达情况,分析其临床意义。方法选取76例胃癌患者的胃癌组织及癌旁正常组织(距肿瘤组织﹥5 cm)标本,检测piRNA-823表达水平,分析其与患者临床特征的关系以及对远处转移的影响。结果76例胃癌患者胃癌组织中piRNA-823表达水平为(2.34±0.68),低于癌旁正常组织的(3.51±0.71),差异有统计学意义(P﹤0.05)。以胃癌组织中piRNA-823检测值﹤癌旁正常组织的患者(50例)为低表达组,另外26例为高表达组。piRNA-823低表达组患者的总生存期短于高表达组,差异有统计学意义(P﹤0.05)。piRNA-823高表达与低表达胃癌患者浸润深度、淋巴结转移情况、TNM分期比较,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。多因素分析显示,TNM分期是胃癌侵袭转移的影响因素(P﹤0.01),而piRNA-823表达情况非胃癌侵袭转移的影响因素(OR=1.01,95%CI:0.89~3.98)。结论piRNA-823在胃癌组织中低表达,与肿瘤的抑制作用有关,可当作胃癌的诊断指标之一以及靶向治疗的依据。

矩阵补全算法在预测长链非编码RNA与蛋白质关联中的应用

长链非编码RNA (Long non-coding RNA, lncRNA)指的是序列长度大于200 nt,且不能直接翻译成蛋白质的一类RNA,伴随着生物信息学的不断发展进步,研究人员已经在很多实验中证实长链非编码RNA在人体发育过程中扮演着至关重要的作用,它通常会与蛋白质发生相互作用来实现其生物学功能,因此预测长链非编码RNA与蛋白质的潜在关联有着十分重要的意义。在本文中,我们提出了一种利用矩阵补全算法来预测长链非编码RNA与蛋白质相互作用的模型,称为LPIMC。它能够利用由长链非编码RNA相似性网络、蛋白质相似性网络、长链非编码RNA与蛋白质相互作用矩阵结合而来的异构网络,通过最小化核范数实现矩阵补全来生成新的相互作用邻接矩阵。5折交叉验证下证明,该模型能够有效预测长链非编码RNA-蛋白质关联。

长链非编码RNA在生物体中的调控作用

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)的发现是基因组学和分子生物学研究领域的重要进展。lncRNA在生命活动中具有重要的调节功能,其表达紊乱与多种人类疾病的发生发展密切相关。研究表明,几乎所有的调控性lncRNA通过与不同种类的生物大分子,如DNA、RNA和蛋白质发生相互作用而行使其功能。文章概述了lncRNA在表观遗传学水平、转录水平及转录后水平调控基因表达的效应机制,并探讨了lncRNA如何在肿瘤发生和宿主防御过程中行使功能。不同于小分子ncRNA通过碱基互补配对调控靶基因的表达,大多数已鉴定的lncRNA通过调节蛋白质活性或维持蛋白质复合物的完整性发挥其生物学功能。因此,鉴定lncRNA-蛋白质相互作用可能是理解lncRNA功能的首要任务。

长非编码RNA与蛋白质的相互作用

长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸但缺乏蛋白质编码潜力的调控型RNA。lncRNA在真核生物基因组中广泛转录,并且能够在多种层次以灵活的方式对基因表达进行调控。lncRNA能够与染色质修饰复合物及转录因子等蛋白质相互作用,这种相互作用提高了基因表达调控的灵活性和复杂性。本文将介绍部分具有代表性的lncRNA-蛋白质相互作用及其在基因表达调控中的作用。

非编码RNA在心脏缺血再灌注损伤中的研究进展

经典的遗传学中心法则认为RNA是DNA与蛋白质中间的信使，但随着RNA测序技术的发展，人们逐渐发现占人类基因组98．5％的不编码蛋白的基因同样发挥着重要生物学作用。曾被认为是转录过程中垃圾产物的非编码RNA（non—coding RNA，ncRNA），能够调节多种生物学信号通路，与DNA、RNA和蛋白质相互作用，参与人类疾病的发生发展，具有重要的研究价值。

蛋白质和RNA复合物相互作用研究取得新进展

中科院大连化物所海洋生物产品工程组薛松研究员在其之前研究的基础上．再次与合作者利用结构生物学手段，揭示了另一类非编码RNA及其相关蛋白质和RNA的复合物的三维晶体结构及其相互作用。

LINC01270竞争性抑制微小RNA-770-5p表达对肺癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响

目的阐明长基因间非蛋白质编码RNA 1270(LINC01270)在肺癌细胞增殖、迁移和侵袭中的分子作用。方法经实时荧光定量PCR(qPCR)检测肺癌组织的LINC01270和微小RNA-770-5p(miR-770-5p)及肺癌细胞的LINC01270水平。转染LINC01270干扰序列siRNA-LINC01270或空白质粒siRNA-NC至A549细胞并分为3组:空白对照组、阴性对照组和LINC01270干扰组;MTT法、划痕实验和Transwell小室实验分别检测A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力变化情况,qPCR和Western blotting检测基质金属蛋白酶9(MMP-9)、N-钙黏蛋白(N-cad)和E-钙黏蛋白(E-cad)水平。双荧光素酶报告系统验证LINC01270与miR-770-5p的靶向关系。结果与癌旁组织相比,肺癌组织的LINC01270水平升高而miR-770-5p水平降低(P<0.05),且肺癌组织中LINC01270水平与miR-770-5p水平呈负相关性(r=-0.716,P<0.05)。双荧光素酶报告基因实验显示LINC01270通过直接结合与miR-770-5p靶向作用并负调节miR-770-5p的表达。肺癌细胞H1299、SPC-A-1、SK-MES-1、H1650和A549的LINC01270水平分别为1.403±0.057、1.474±0.059、1.603±0.067、1.725±0.060和1.940±0.058,高于16HBE细胞的1.000±0.066(P<0.05)。LINC01270干扰组A549细胞48、72 h的细胞活力较阴性对照组减弱,划痕愈合率和穿膜细胞数分别为(21.537±2.205)%和(71.000±6.429)个,少于阴性对照组的(47.767±3.180)%和(284.667±7.623)个,且MMP-9、N-cad和E-cad水平低于阴性对照组,上述差异均有统计学意义(P<0.05)。结论LINC01270促进NSCLC的增殖、迁移和侵袭,至少部分通过负性调节miR-770-5p表达,在肺癌中发挥促癌功效。

LINC01089下调miR-1246对胰腺癌细胞增殖和迁移侵袭的影响

目的阐明长基因间非蛋白质编码RNA 1089(LINC01089)调控微小RNA-1246(miR-1246)在胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的作用。方法采用实时定量PCR(qPCR)检测LINC01089和miR-1246在人胰腺癌细胞(CFPAC-1、PANC-1、AsPC-1、SW1990、BxPC-3)的表达。选择BxPC-3细胞并分为对照组、pcDNA3.1组、LINC01089过表达组(转染pcDNA3.1-LINC01089)和LINC01089+miR-1246过表达组(转染pcDNA3.1-LINC01089和miR-1246模拟物mimics)。活细胞计数试剂盒-8、划痕和Transwell小室实验评价细胞增殖、迁移和侵袭能力。双荧光素酶报告基因实验和qPCR验证miR-1246与LINC01089和囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)的靶向关系,qPCR和Western blot检测基质金属蛋白酶(MMP)3、Snail和CFTR的表达情况。结果与人正常胰腺导管细胞HPDE相比,胰腺癌细胞的LINC01089低表达而miR-1246高表达(P<0.05)。与对照组相比,LINC01089过表达组细胞的增殖、迁移和侵袭能力均受到抑制,且MMP3和Snail表达水平降低(P<0.05)。与LINC01089过表达组相比,LINC01089+miR-1246过表达组细胞的增殖、迁移和侵袭能力增强,且MMP3和Snail表达水平升高(P<0.05)。LINC01089可靶向调控miR-1246的表达而CFTR为miR-1246的靶基因。结论LINC01089可能通过miR-1246介导CFTR表达下调来抑制胰腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,LINC01089/miR-1246轴有望成为胰腺癌防治的靶点。

癌症中p53失活的分子机制和靶向p53的抗癌药物研究进展

肿瘤抑制因子p53主要作为转录因子发挥作用。当细胞受到诸如缺氧、DNA损伤等胁迫时,p53蛋白迅速在细胞内积聚并激活,从而调控一系列基因的转录,导致细胞周期停顿、凋亡或衰老,避免细胞癌化。p53功能的失活往往导致癌症发生。编码p53蛋白的TP53基因的突变是p53失活的主要方式。突变型p53不仅失去抑癌作用,而且还具有显性负效应,并获得致癌的新功能。其次,野生型p53的功能还受到相互作用蛋白质或非编码RNA的调控,p53正调控因子的下调或/和负调控因子的上调可以导致野生型p53蛋白功能的失活。p53是一个重要的癌症药物靶点,许多研究证实可通过恢复突变型p53的正常功能、降解突变型p53蛋白或者增强野生型p53蛋白的稳定性和活性,达到治疗癌症的目标。本文在对癌症数据库和蛋白质相互作用数据库进行挖掘分析的基础上,综述了TP53基因的突变、p53相互作用蛋白和非编码RNA对p53功能的影响,并介绍了靶向p53的抗癌药物开发现状,可为p53研究和靶向p53的抗癌药物的开发提供参考。

lncRNA OIP5-AS1调节miR-942-5p/CHEK1轴对脑胶质瘤细胞生物学行为的影响

目的 探讨长链非编码RNA(lncRNA)OPA相互作用蛋白5反义转录本1(OIP5-AS1)对脑胶质瘤细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响机制。方法 收集33例胶质瘤患者(低级别胶质瘤14例、高级别胶质瘤19例)和33例颅脑损伤患者的组织标本。实时荧光定量PCR(qPCR)检测组织和细胞中OIP5-AS1、微小RNA-942-5p(miR-942-5p)和检查点激酶1(CHEK1)mRNA表达,分析胶质瘤组织中OIP5-AS1、miR-942-5p和CHEK1 mRNA表达水平的相关性。体外培养人脑胶质瘤细胞系U87、SHG-44、U251、H4和正常人星形胶质细胞NHA,Western blot检测细胞中CHEK1蛋白表达。将U87细胞分为对照(NC)组、siRNA阴性对照(si-NC)组、OIP5-AS1 siRNA(si-OIP5-AS1)组、siOIP5-AS1+inhibitor阴性对照(si-OIP5-AS1+anti-NC)组、si-OIP5-AS1+miR-942-5p抑制剂(si-OIP5-AS1+anti-miR-942-5p)组,采用Lipofectamine 3000试剂进行转染。转染后,qPCR和Western blot检测细胞中OIP5-AS1、miR-942-5p和CHEK1 mRNA和蛋白表达水平;MTT法测定细胞增殖活性;流式细胞术检测细胞凋亡;Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力。最后通过双荧光素酶和RNA免疫沉淀(RIP)实验验证OIP5-AS1和miR-942-5p以及CHEK1和miR-942-5p的相互作用。结果 OIP5-AS1和CHEK1在脑胶质瘤组织和细胞中过表达,miR-942-5p呈低表达(均P<0.05);相关分析显示,脑胶质瘤组织中OIP5-AS1与miR-942-5p的表达水平呈负相关,miR-942-5p与CHEK1mRNA的表达水平呈负相关,CHEK1与OIP5-AS1 mRNA的表达水平呈正相关;且OIP5-AS1、CHEK1 mRNA在高级别胶质瘤组织中的表达明显高于低级别组织,而高级别胶质瘤中的miR-942-5p水平明显低于低级别组织(P<0.01)。沉默OIP5-AS1可显著上调miR-942-5p,抑制CHEK1的mRNA和蛋白表达(均P<0.05);沉默OIP5-AS1可显著抑制U87细胞增殖、迁移和侵袭,促进U87细胞凋亡(均P<0.05);下调miR-942-5p可上调CHEK1表达,阻断OIP5-AS1沉默对脑胶质瘤细胞生物学行为的影响(均P<0.05)。双荧光素酶和RIP实验证实miR-942-5p是OIP5-AS1的靶基因,CHEK1是miR-942-5p的下游靶基因。结论 沉默OIP5-AS1可能通过上调miR-942-5p抑制CHEK1表达,抑制脑胶质瘤细胞的侵袭和迁移,并促进细胞凋亡。

全转录组水平研究长非编码RNA方法学进展

近年来越来越多的长非编码RNAs(long noncoding RNA,lncRNAs)在不同的物种中被相继发现。lncRNAs广泛参与细胞中多种重要的功能调控。如何通过细胞生物学、分子生物学、生物化学及计算生物学的方法有效地研究lncRNAs是众多研究者关注的话题之一。该文总结了近年来基于高通量测序技术在全转录组水平研究lncRNAs领域的相关方法学进展,包括lncRNAs的发现与鉴定、如何研究lncRNAs在细胞中的功能及相互作用方式、lncRNAs的二级结构以及新生lncRNAs的研究方法等。

帕纳替尼调控miR-92b-3p对胆管癌恶性生物学行为的影响

目的研究帕纳替尼对胆管癌(CCA)的影响及分子作用机制。方法将QBC939细胞分为对照组(不做任何处理)、低剂量组(0.1μmol·L^(-1)帕纳替尼处理)、中剂量组(0.5μmol·L^(-1)帕纳替尼处理)、高剂量组(1.0μmol·L^(-1)帕纳替尼处理)、高剂量+microRNA-92b-3组(1.0μmol·L^(-1)帕纳替尼处理后转染miR-92b-3p mimic)、高剂量+miR-92b-3p mimic+过表达同源结构域相互作用蛋白激酶3质粒(oe-HIPK3)组(1.0μmol·L^(-1)帕纳替尼处理后转染miR-92b-3p mimic和oe-HIPK3)、mimic-NC组(转染miR-92b-3p NC)、miR-92b-3p mimic组(转染miR-92b-3p mimic)。用细胞计数试剂盒8检测细胞的增殖情况,用Transwell实验法检测细胞迁移,用蛋白质印迹法检测蛋白相对表达水平。结果对照组、高剂量组、高剂量+miR-92b-3p mimic组、高剂量+miR-92b-3p mimic+oe-HIPK3组的细胞增殖率分别为(76.58±8.56)%、(61.85±7.77)%、(74.54±7.68)%和(58.63±6.87)%,细胞迁移数量分别为(185.32±20.14)、(132.33±18.99)、(168.23±19.85)和(138.66±15.95)个,磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶(p-PI3K)/PI3K比值分别为1.00±0.23、0.68±0.09、0.91±0.18和0.60±0.08,磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)/AKT比值分别为1.00±0.25、0.61±0.08、1.12±0.28和0.72±0.14;高剂量组的上述指标与对照组比较,高剂量+miR-92b-3p mimic组的上述指标与高剂量组比较,高剂量+miR-92b-3p mimic+oe-HIPK3组的上述指标与高剂量+miR-92b-3p mimic组比较,在统计学上差异均有统计学差异(均P<0.05)。结论帕纳替尼能有效抑制胆管癌的恶性生物学行为,可能与抑制miR-92b-3p水平,促进HIPK3介导的PI3K/AKT信号通路有关。

LncRNA FGD5-AS1调节miR-195-5p/TXNIP轴对氧糖剥夺/复氧小胶质细胞增殖和凋亡的影响

目的探究长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)中含有5个PH结构域的反义RNAl(PH domain containing 5 antisense RNA 1,FGD5-AS1)调节微小RNA-195-5p(microRNA-195-5,miR-195-5p)/硫氧还蛋白相互作用蛋白(Thioredoxin-interactingprotein,TXNIP)轴对氧糖剥夺/复氧(Oxygen-glucose deprivation and reperfusion injury,OGD/R)小胶质细胞增殖和凋亡的影响。方法以正常小胶质细胞B-V2作为对照组,并建立OGD/R模型,分为OGD/R组(未转染质粒)、转染FGD5-AS1阴性对照(si-NC)组、转染si-FGD5-AS1(si-FGD5-AS1)组、共转染si-FGD5-AS1和miR-195-5p抑制剂阴性对照(si-FGD5-AS1+inhibitor-NC)组和共转染si-FGD5-AS1和miR-195-5p inhibitor(si-FGD5-AS1+miR-195-5p inhibitor)组;采用细胞增殖-毒性检测(Cell counting kit-8,CCK-8)法检测各组细胞的增殖情况;采用流式细胞术检测各组细胞的凋亡率;采用实时荧光定量PCR(Quantitative real time-PCR,qRT-PCR)法检测各组细胞中FGD5-AS1、miR-195-5p和TXNIP mRNA水平;采用蛋白免疫印迹(Western blot)检测各组细胞中TXNIP蛋白表达水平;双荧光素酶活性验证miR-195-5p和FGD5-AS1、TXNIP之间的靶向关系。结果相较于对照组,OGD/R组细胞存活率、克隆形成数量及miR-195-5p表达水平均降低(P<0.05),而细胞凋亡率、细胞中FGD5-AS1、TXNIP mRNA及蛋白表达水平升高(P<0.05);相较于OGD/R组,si-FGD5-AS1组细胞凋亡率、FGD5-AS1和TXNIP mRNA及蛋白表达水平降低(P<0.05),而细胞存活率、克隆形成数量及miR-195-5p表达水平升高(P<0.05);回补实验发现,miR-195-5p inhibitor逆转了敲低FGD5-AS1对OGD/R细胞增殖及凋亡所造成的影响(P<0.05);双荧光素酶活性验证了miR-195-5p和FGD5-AS1、TXNIP均存在靶向结合位点,具有靶向关系(P<0.05)。结论敲低LncRNA FGD5-AS1能够通过提高miR-195-5p表达水平、降低TXNIP表达水平来影响氧糖剥夺/复氧小胶质细胞的增殖及凋亡情况。

膀胱尿路上皮癌组织lincRNA差异表达及机制探讨

目的筛选膀胱尿路上皮癌与癌旁组织中差异表达长链基因间非编码RNA(long intergenic noncoding RNA,lincRNA),并探讨其可能作用机制。方法收集2011-01-04-2011-02-18中山大学孙逸仙纪念医院泌尿外科4例膀胱尿路上皮癌与癌旁组织标本并应用Trizol提取总RNA,应用基因芯片筛选差异表达的lincRNAs及mRNAs,应用生物信息学分析差异表达lincRNAs和mRNAs特征,应用EZH2抗体和SUZ12抗体进行RNA免疫沉淀筛选与多梳抑制复合物2(PRC2)相互作用的lincRNAs。结果基因芯片筛选发现,共376个lincRNAs及1 284个mRNAs在膀胱尿路上皮癌组织与癌旁组织中存在表达差异(差异倍数≥2.0倍,P<0.05)。lincRNAs表达异常在第1、2、7号染色体最常见,mRNAs差异表达基因的信号通路分析显示,参与细胞间黏附、钙离子信号通路、MAPK信号通路和细胞因子间受体相互作用的基因改变最为明显。与非免疫血清IgG组相比,应用EZH2抗体和SUZ12抗体进行的RNA免疫沉淀提示,HOTAIR分别富集(11.2±1.7)和(9.6±1.1)倍,BX640973分别富集(36.3±2.1)和(14.7±0.8)倍,NR_024344分别富集(30.2±3.5)和(7.7±1.2)倍,LINC312分别富集(5.1±0.4)和(5.7±0.5)倍,NR_036444分别富集(29.5±1.8)和(11.2±0.6)倍,MALAT1分别富集(12.9±1.6)和(25.1±1.5)倍,MEG3分别富集(13.2±0.6)和(4.0±1.3)倍,差异均有统计学意义,P值均<0.05。结论膀胱癌中大量lincRNAs和mRNAs表达发生改变,部分lincRNAs通过与PRC2复合物相互作用发挥功能。

Quantification of non-coding RNA target localization diversity and its application in cancers

SubceUular localization is pivotal for RNAs and proteins to implement biological functions. The localization diversity of protein interactions has been studied as a crucial feature of proteins, considering that the protein-protein interactions take place in vari- ous subceltutar locations. Nevertheless, the localization diversity of non-coding RNA （ncRNA） target proteins has not been sys- tematically studied, especially its characteristics in cancers. In this study, we provide a new algorithm, non-coding RNA target localization coefficient （ncTALENT）, to quantify the target localization diversity of ncRNAs based on the ncRNA-protein interaction and protein subcellular localization data. ncTALENT can be used to calculate the target localization coefficient of ncRNAs and measure how diversely their targets are distributed among the subcellular locations in various scenarios. We focus our study on long non-coding RNAs （IncRNAs）, and our observations reveal that the target localization diversity is a primary characteristic of IncRNAs in different biotypes. Moreover, we found that IncRNAs in multiple cancers, differentially expressed cancer IncRNAs, and IncRNAs with multiple cancer target proteins are prone to have high target localization diversity. Furthermore, the analysis of gastric cancer helps us to obtain a better understanding that the target localization diversity of IncRNAs is an important feature closely related to clinical prognosis. Overall, we systematically studied the target localization diversity of the IncRNAs and uncovered its association with cancer.

基于高通量测序的RNA信息解析技术

非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)占据真核生物转录组的绝大部分,在各种生理和病理过程中发挥重要作用。随着高通量测序技术的发展,人们利用RNA信息学技术解析到越来越多的非编码RNA的信息,并逐渐揭示其功能和作用机制。该文主要介绍非编码RNA及其靶标鉴定、RNA功能网络、RNA与蛋白质互作、RNA修饰及RNA二级结构的信息解析技术。