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lncRNA的研究展望

相對于蛋白編碼序列以及小分子RNA來說，lncRNA的研究還僅僅處于起步階段。隨著對lncRNA在哺乳動物進(jìn)化及疾病發(fā)生發(fā)展中作用的關(guān)注，lncRNA的機(jī)制已成為現(xiàn)代遺傳學(xué)研究的熱點問題。然而，迄今為止，人們對于哺乳動物細(xì)胞內(nèi)lncRNA調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識仍存在許多障礙，包括它們的數(shù)量比例及它們的作用機(jī)制。因此，提高對lncRNA等非編碼轉(zhuǎn)錄本的關(guān)注，對真核細(xì)胞基因編程中進(jìn)化更新和功能性RNA家族的擴(kuò)大是很重要的。比如，最初認(rèn)為lncRNA的作用途徑是獨立的,且有明顯區(qū)別。但近年研究報道這些作用途徑的界限已開始模糊，其中有些lncRNA之間存在交互作用，并構(gòu)成一基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。如果大部分非編碼RNA被證明是有功能的,那么它們的特性將對我們認(rèn)識復(fù)雜有機(jī)體的基因編程有很大影響，也會帶給我們關(guān)于進(jìn)化、發(fā)育和疾病等老問題的新的答案。

 

當(dāng)前，lncRNA研究正處于起步階段，因此面臨著許多亟待解決的問題：

（1）lncRNA的定義仍存在爭議。一般認(rèn)為，lncRNA是長度大于200個核苷酸的非編碼RNA。但是，Spizzo等認(rèn)為，以200個核苷酸作為界定lncRNA過于武斷，因為小于200個核苷酸的非編碼RNA中還存在很多非編碼RNA，它們既不屬于小RNA（Small RNA）也不屬于結(jié)構(gòu)RNA（Structural RNA）。

（2）lncRNA生物學(xué)功能的闡明并非易事。一方面，如何區(qū)分功能性和非功能性非編碼轉(zhuǎn)錄物依然存在困難；另一方面，由于lncRNA種類和功能的多樣性，致使不同的lncRNA研究結(jié)果之間的借鑒意義并不高。

（3）尚無統(tǒng)一的命名原則。目前lncRNA還沒有一個規(guī)范的命名方法，只是研究者根據(jù)其功能、結(jié)構(gòu)特點、作用方式等進(jìn)行命名，有時很難從名稱中了解其真正含義和功能。

（4）lncRNA數(shù)據(jù)庫不夠全。相對于其他非編碼RNA數(shù)據(jù)庫，lncRNA相關(guān)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容還不夠全，對lncRNA的注釋遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠豐富。

（5）lncRNA功能預(yù)測的工具不多。針對lncRNA的生物信息學(xué)工具仍然極少，例如，目前難以對lncRNA二級結(jié)構(gòu)和靶標(biāo)等進(jìn)行有效地預(yù)測。

（6）研究領(lǐng)域有待拓展。目前，有關(guān)lncRNA的研究主要集中于腫瘤、神經(jīng)、發(fā)育、植物等領(lǐng)域，在其他領(lǐng)域和對其他疾病的研究依然欠缺。

（7）用于lncRNA研究的新技術(shù)并不多。因此，需要建立更多、更有效的研究方法用于系統(tǒng)地研究lncRNA的結(jié)構(gòu)和功能。

 

隨著越來越多的研究者關(guān)注并且投身到lncRNA研究領(lǐng)域中，我們對lncRNA的認(rèn)識也正越來越深入。lncRNA不僅在生物體中以多種機(jī)制發(fā)揮其生物學(xué)功能，而且其功能失調(diào)與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。目前研究也發(fā)現(xiàn)，lncRNA與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系非常密切。  然而，由于lncRNA作用機(jī)制的多樣和復(fù)雜，目前對lncRNA功能的認(rèn)識仍然只是冰山一角。來自DNA元件百科全書（Encyclopedia of DNA Elements，ENCODE）的數(shù)據(jù)表明，迄今為止，該項目所收錄的9640多個人類lncRNA基因位點中，只有約100個得到了功能研究。為了闡明lncRNA精細(xì)的分子機(jī)制，需要更先進(jìn)的高分辨率體內(nèi)成像技術(shù)和高靈敏度檢測技術(shù)。例如，Paige等開發(fā)出一種稱為“Spinach”的RNA-熒光基團(tuán)復(fù)合物便可用于動態(tài)追蹤活細(xì)胞內(nèi)的RNA；Mercer等也于最近開發(fā)了一種稱為“RNA CaptureSeq”的靶向RNA測序技術(shù)，具有極高的靈敏度，可以檢測到常規(guī)測序方法無法檢測到的微量RNA和瞬時表達(dá)的RNA。他們利用該技術(shù)檢測到了163種新的lncRNA。我們相信，隨著技術(shù)的進(jìn)步，將有更多的新技術(shù)運用于lncRNA的功能研究中，這必將有助于我們進(jìn)一步解析lncRNA的功能及其分子調(diào)控機(jī)制，以及它們在疾病發(fā)生、發(fā)展中的病理機(jī)制。


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