Badanie długich niekodujących RNA przy użyciu modeli zwierzęcych

Liczba długo niekodujących RNA (lncRNA) gwałtownie wzrosła; jednak nasze zrozumienie ich funkcji pozostaje ograniczone. Chociaż hodowane komórki ułatwiły badanie funkcji lncRNA na poziomie molekularnym, zastosowanie modeli zwierzęcych zapewnia bogaty kontekst do badania fenotypowego wpływu tych cząsteczek. Obiecujące wstępne badania z wykorzystaniem modeli zwierzęcych wykazały, że lncRNA wpływają na różnorodną liczbę fenotypów, od subtelnych dysmorfofobii do żywotności. Tutaj podkreślamy różnorodność modeli zwierzęcych i ich wyjątkowe zalety, omawiamy zastosowanie modeli zwierzęcych do profilowania ekspresji lncRNA, oceniamy strategie eksperymentalne do manipulowania funkcją lncRNA in vivo i przeglądamy fenotypy przypisywane lncRNA. Pomimo ograniczonej liczby badań wykorzystujących modele zwierzęce, lncRNA są już rozpoznawane jako godna uwagi klasa cząsteczek o ważnych implikacjach dla zdrowia i choroby. Wprowadzenie Około trzy czwarte genomu ssaka jest transkrybowane do RNA (1-3); jednak tylko część tej transkrypcji wytwarza mRNA, którego dojrzała sekwencja nukleotydowa służy jako matryca do syntezy białka (3). Funkcja tego niebiałkowego kodującego RNA (lub niekodującego RNA) jest w większości niejasna, pomimo większej liczby niekodujących genów niż geny kodujące białka. Biorąc pod uwagę szeroki repertuar funkcjonalny wywodzący się z kodującego białko RNA, być może nie jest zaskakujące, że stosunkowo niewiele znanych funkcji dla niekodujących RNA obejmuje również różnorodne procesy komórkowe, co skutkuje tablicą niekodujących podklasyfikacji RNA (4). Jedna konkretna podklasa, długie niekodujące RNA (lncRNA), reprezentuje dużą rodzinę niekodujących cząsteczek RNA o potencjalnie szerokich implikacjach dla podstawowej nauki, zdrowia i choroby. W niniejszym przeglądzie skupiamy się na wykorzystaniu modeli zwierzęcych do odkrywania nowych lncRNA i do badania ich znaczenia in vivo. Definicje i mechanizmy lncRNA Komórki lncRNA reprezentują rosnącą klasę cząsteczek szeroko definiowanych jako transkrypty RNA dłuższe niż 200 nukleotydów, bez potencjału kodującego białka. Ta długość jest nieco arbitralna, ale służy odróżnieniu ich od krótszych, biologicznie różnych niekodujących RNA, takich jak mikroRNA. U ludzi, wysokowydajne eksperymentalne podejścia doprowadziły do szybkiej identyfikacji około 16 000 genów lncRNA do tej pory, rywalizując z około 20 000 genami kodującymi białka (5. 10) (Figura 1A). Oczekuje się, że te lncRNA są pozbawione potencjału kodującego białka, chociaż istnieją istotne przypadki domniemanego lncRNA kodującego mikropeptydy (11, 12) lub działające jako prekursory mikroRNA (13, 14). Dlatego obecne definicje próbują ominąć tę pojawiającą się klasę cząsteczek, których walidacja i funkcja in vivo pozostają w pełni wyjaśnione (rysunek 1B). Rysunek Biologia CNNNA jest rozwijającym się polem. (A) Liczba genów oznaczonych jako lncRNA u ludzi stale wzrastała w porównaniu z kolejnymi wydaniami GENCODE (http://www.gencodegenes.org/releases/), aby prawie zrównać liczbę genów kodujących białka. (B) Liczba publikacji w PubMed zwróconych przez zapytanie do. LncRNAs. gwałtownie wzrosła w ostatnich latach. Jednak niewiele publikacji badało lncRNA za pomocą modeli zwierzęcych. LncRNA znajdują się zarówno w jądrze, jak iw cytoplazmie. Większość lncRNA znajduje się w jądrze (10), gdzie mogą działać w pobliżu lub w miejscu ich transkrypcji, funkcjonując odpowiednio w cis lub trans. Na przykład, podczas inaktywacji chromosomu X u myszy, lncRNA Xist działa w cis, aby zainicjować wyciszanie genów przez ten sam chromosom X, z którego był pierwotnie transkrybowany (15). Odwrotnie, mysie lncRNA Trp53cor1 (znane również jako lincRNA-p21) działa w trans do globalnej represji ekspresji setek genów odległych od miejsca transkrypcji (16). Dodatkowo, transkrypcja działającego cis lncRNA, jako takiego, zamiast uzyskanego produktu RNA, może również mieć działanie biologiczne (17). Jak omówiono poniżej, możliwość ta rodzi istotne kwestie przy projektowaniu eksperymentów służących do manipulowania ekspresją i funkcją lncRNA. Mechanizmy molekularne dla większości lncRNA pozostają w dużej mierze nieznane. Mogą wiązać się z DNA, RNA lub białkami i opracowano wiele technik do badania tych interakcji (Figura 2A). Techniki badające interakcje lncRNA-DNA, takie jak analiza hybrydyzacyjna wychwytywania docelowych RNA (CHART) (18) i izolacja chromatyny za pomocą oczyszczania RNA (ChIRP) (19), wykorzystują komplementarne oligonukleotydy, które hybrydyzują z interesującym RNA i służą jako uchwyt powinowactwa wzbogacić się o związane DNA
[przypisy: zapotrzebowanie na białko, just fit, bodyspace efekty ]
[patrz też: żel pod prysznic bez sls, stosowanie tabletek antykoncepcyjnych, solarium tychy ]