Nature:利用CRISPRi鉴定出细胞生长所需的499个lncRNA

2016-12-31

    长链非编码RNAlncRNA)是一类神秘的长200多个核苷酸但不会编码任何蛋白的分子。来自美国加州大学旧金山分校的研究团队鉴定出499lncRNA是功能性的,并且在理解这些分子如何发挥作用方面取得重大进展。相关研究结果于20161215日在线发表在Science期刊上,论文标题为“CRISPRi-based genome-scale identification of functional long noncoding RNA loci in human cells”


    之前的研究已证实某些lncRNA在细胞功能、发育和疾病中发挥着关键性作用。美国哈佛大学lncRNA研究专家John Rinn(未参与这项研究)说,“十年多来,我们已知基因组的大部分经转录后产生lncRNA。几个研究团队已证实几十种lncRNA确实是细胞和甚至有机体活力所必需的。”但是除了这些研究外,人们对lncRNA如何发挥功能知之甚少。
     该研究小组开发出一种
CRISPR干扰(CRISPR interference, CRISPRi)平台,这种平台靶向7种不同的细胞系---6种转化的细胞系和一种人诱导性多能干细胞---中的16401个lncRNA位点。通过利用他们的这种经过修饰的CRISPR技术抑制每个候选lncRNA的表达从而对上千个位点进行筛选之后,他们鉴定出499个lncRNA位点是强劲的细胞生长所需要的,其中89%的位点似乎仅在一种细胞类型中发挥功能。

 

      研究人员惊讶地发现,绝大多数lncRNA基因似乎改变仅一种细胞类型中的细胞生长。Weissman说,“不同于经常在很多不同的细胞类型中发挥至关重要作用的蛋白编码基因,这些仅在一种细胞中发挥至关重要作用的lncRNA很少会在其他的细胞类型中发挥着重要作用。这提示着lncRNA在给每个细胞赋予它自己的身份中发挥着作用。”
     “研究人员证实很多
lncRNA位点在细胞增殖中发挥着重要作用。因此,在发生细胞增殖的癌症等疾病中,这些鉴定出的位点可能代表着一种开发基于RNA的疗法的新方法。”


原文信息:

Science. 2017 Jan 6;355(6320). pii: aah7111. doi: 10.1126/science.aah7111. Epub 2016 Dec 15.

CRISPRi-based genome-scaleidentification of functional long noncoding RNA loci in humancells.

Abstract

The human genome produces thousands of long noncoding RNAs (lncRNAs)-transcripts >200 nucleotides long that do not encode proteins. Although critical roles in normal biology and disease have been revealed for a subset of lncRNAs, the function of the vast majority remains untested. We developed a CRISPR interference (CRISPRi) platform targeting 16,401 lncRNA loci in seven diverse cell lines, including six transformed cell lines and human induced pluripotent stem cells (iPSCs). Large-scale screening identified 499 lncRNA loci required for robust cellular growth, of which 89% showed growth-modifying function exclusively in one cell type. We further found that lncRNA knockdown can perturb complex transcriptional networks in a cell type-specific manner. These data underscore thefunctional importance and cell type specificity of many lncRNAs.

sciencehttp://science.sciencemag.org/content/early/2016/12/14/science.aah7111


注:本文摘自精准医学解读