[發明專利]長的非編碼RNA靶基因預測的方法

無效

• 申請號: 201110162894.0
• 申請日: 2011-06-16
• 公開（公告）號: CN102827923A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 曾華宗
• 申請（專利權）人: 上海聚類生物科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;G06F19/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本專利涉及一種利用生物信息學算法進行長的非編碼RNA(lncRNA)靶基因預測的方法，屬于生物醫藥領域。

背景技術

長鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類轉錄本長度超過200nt的RNA分子，它們并不編碼蛋白，而是以RNA的形式在多種層面上(表觀遺傳調控、轉錄調控以及轉錄后調控等)調控基因的表達水平。

lncRNA起初被認為是基因組轉錄的“噪音”，是RNA聚合酶II轉錄的副產物，不具有生物學功能。然而，近年來的研究表明，lncRNA參與了X染色體沉默，基因組印記以及染色質修飾，轉錄激活，轉錄干擾，核內運輸等多種重要的調控過程，lncRNA的這些調控作用也開始引起人們廣泛的關注。哺乳動物基因組序列中4％～9％的序列產生的轉錄本是lncRNA(相應的蛋白編碼RNA的比例是1％)，雖然近年來關于lncRNA的研究進展迅猛，但是絕大部分的lncRNA的功能仍然是不清楚的。

許多lncRNA都具有保守的二級結構，剪切形式以及亞細胞定位，這種保守性和特異性表明它們是具有功能的。但lncRNA的功能相對于microRNA和蛋白質的功能來說更加難以確定，因為目前并不能僅根據序列或者結構來推測它們的功能。根據它們在基因組上相對于蛋白編碼基因的位置，可以將其分為(1)sense，(2)antisense，(3)bidirectional，(4)intronic，(5)intergenic這5種類型。這種位置關系對于推測lncRNA的功能有很大幫助。根據今年來所發現的lncRNA的作用機制，lncRNA主要可能具有以下幾個方面的功能：1)通過在蛋白編碼基因上游啟動子區(桔)發生轉錄，干擾下游基因(藍)的表達(如酵母中的SER3基因)。2)通過抑制RNA聚合酶II或者介導染色質重構以及組蛋白修飾，影響下游基因(藍)表達(如小鼠中的p15AS)。3)通過與蛋白編碼基因的轉錄本形成互補雙鏈(紫)，進而干擾mRNA的剪切，從而產生不同的剪切形式。4)通過與蛋白編碼基因的轉錄本形成互補雙鏈(紫)，進一步在Dicer酶作用下產生內源性的siRNA，調控基因的表達水平。5)通過結合到特定蛋白質上，lncRNA轉錄本(綠)能夠調節相應蛋白的活性。6)作為結構組分與蛋白質形成核酸蛋白質復合體。7)通過結合到特定蛋白上，改變該蛋白的胞質定位。8)作為小分子RNA，如miRNA，piRNA的前體分子轉錄。

大量的研究表明，在腫瘤細胞中，某些特定的lncRNA的表達水平會發生改變。這種表達水平的變化能夠作為癌癥診斷的標志物(有時是非常靈敏的診斷標志物，如前列腺癌中的DD3和潛在的藥物靶點。相對于蛋白編碼序列以及小分子RNA，lncRNA的研究還僅僅只是處于起步階段，其功能與調控機制仍有待進一步闡明。目前研究成果所展現出的lncRNA繁多的分子生物學功能，如調節轉錄模式，調控蛋白活性，改變RNA的剪切模式等等，為人們提出了一個從未涉足的調控領域。當下lncRNA的主要研究方向仍然是通過原位雜交技術，過表達技術，siRNA介導的基因沉默技術來發現更多新的lncRNA，為目前的調控模式提供更多的支持和完善。這種傳統的手段固然精確，然而卻缺乏效率，隨著更多高通量篩查技術的發展，如Microarray芯片雜交技術，新一代高通量測序技術，結合生物信息學的預測工具，人們將能夠更快更有效率的發現那些具有重要調控功能的lncRNA。

發明內容

本發明的目的是發明了一種利用生物信息學相關算法來對lncRNA調控的靶基因進行功能預測的方法，以便更高效的對lncRNA的功能進行研究。

本發明采用的技術方案是：

1.lncRNA的基因組定位：ncRNA的基因組定位分為3類：一類是內含子反義轉錄本，內含子反義轉錄本一般抑制靶基因的表達。另一類是編碼區反義轉錄本，編碼區反義轉錄本一般也是抑制靶基因的表達，第三類是基因間非編碼轉錄本，基因間非編碼轉錄本則比較復雜，一般認為對臨近的上下游基因具有調節作用