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长链非编码RNA(long non-coding RNA)是一类长度大于200bp,不编码蛋白的RNA,广泛存在于生物体内。安诺基因lncRNA测序可选择采用去除rRNA或DSN真核生物全转录组建库的方法进行文库构建,利用高通量测序技术,一次性获得单碱基分辨率的lncRNA序列信息,依托强大的生物信息分析平台,鉴定已知lncRNA,并预测新的lncRNA及其靶标。


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全基因组范围内鉴定水稻生殖发育相关的长链非编码RNA


Genome-wide screening and functional analysis identify a large number of long noncoding RNAs involved in the sexual reproduction of rice


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设计思路


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研究结果

1. 共获得3.89×108 条reads;经比对分析,得到2224 条lncRNA,包括1624 条lincRNA 和600 条lncNATs 。

2. 水稻的lncRNA 与拟南芥和动物细胞内的lncRNA 有着显着区别,表现出极高的组织特异性和发育阶段特异性,且很多lncRNA 跟水稻的生殖功能相关(图1)。

图1 高表达的lncRNA 与蛋白编码基因在17 个时期/ 组织特异表达.bmp

图1 高表达的lncRNA 与蛋白编码基因在17 个时期/ 组织特异表达


3. 构建了水稻相关lncRNA的插入突变库。通过比对突变体数据库,发现和lncRNA相关的突变体与表型的关联,分为两类,一类和生殖繁殖有关,如不育、异常的圆锥花序等;另一类与植株生长相关,如植株高度、发芽等。


4. 部分lncRNA 为内源性竞争RNA,可削弱细胞内miR160、 miR164 的功能,调节microRNA 靶基因的表达,从而发挥生殖调控作用(图2)。

图2 水稻lncRNA 的功能分析.bmp


图2 水稻lncRNA 的功能分析


5、通过将含有T-DNA 插入体的lncRNA 导入水稻,寻找到与花序的发育和生殖能力紧密相关的lncRNA。


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参考文献


Zhang Y C, Liao J Y, Li Z Y, et al. Genome-wide screening and functional analysis identify a large number of long noncoding RNAs involved in the sexual reproduction of rice[J]. Genome Biology, 2014, 15(12): 512.

Q什么是长链非编码RNA?以及它们的作用?


A哺乳动物基因组序列的约5%~10%被稳定转录,蛋白质编码基因仅约占1%,其余4%~9%的序列都转录为非编码RNA。而非编码RNA(non-coding RNA) 是指不能翻译为蛋白的功能性RNA分子。长链非编码RNA为这4%~9%中长度大于200nt的非编码RNA。它们的作用主要体现在四个方面:第一,影响周边基因的表达;第二,调控蛋白质活动及定位;第三,产生小分子RNA;第四,对其他RNA的调控作用。


QrRNA的去除方法有哪些?


A

有些long non-coding RNA有polyA尾,有些没有,为了保证能够获得所有long non-coding RNA,就不能用oligodT标记磁珠进行富集,只能用Ribo-zero去除核糖体RNA。不同物种rRNA去除效果跟试剂盒中所使用探针的匹配程度有很大相关,如果去除效果不好,需要加大测序数据量达到相应的clean data。



Qlong non-coding RNA为什么构建链特异性文库?


A很多基因组区域具有正负链的转录本,反义转录是真核基因的一个特征,是一种重要的调控方式。使用ssRNA-Seq(Strand-Specific)能够保留RNA的方向性信息,可以确定转录本来自正链还是负链,以便更加准确的获得基因的结构以及基因表达信息。



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