lncRNA测序及分析

IncRNA （Long non-coding RNA）是一类编码能力弱，且长度超过200nt的长链RNA，通常其在生物体中表达丰度较低。lncRNA测序是通过高通量测序技术及生物信息学方法在整体水平上解释样品中lncRNA及mRNA全面信息的研究方法。IncRNA可通过cis/trans作用方式直接调控靶基因转录，也可作为分子海绵吸附miRNA，抑制其与mRNA的结合，从而达到调控转录。目前IncRNA在调控mRNA、参与动植物生物学过程与信号通路等方面，都发挥重要作用。

内皮细胞（EC）富集蛋白编码基因，定义了典型的EC特异性生理功能。目前还不清楚lncRNA是否也定义心血管细胞类型特异性表型，特别是在血管内皮中。本研究确定了EC中富集的lncRNA在ECs对体位和血流动力学的表型适应中的作用，并阐明了lncRNA在EC转录调控中的新作用。力学的表型适应中的作用，并阐明了lncRNA在EC转录调控中的新作用。

作者对6种人体细胞进行lncRNA测序，结果表明，18524个lncRNAs和18701个蛋白质编码基因在至少一种细 胞类型中的表达高于20%，HUVEC和HMVEC共同富集的lncRNA有29个，并且28和59个分别在HUVEC、HMVEC 中单独富集。lncRNA在多种生物学过程中起到基因调节作用，包括干细胞功能和干细胞分化。研究确定了富含 lncRNA的ECs，并进一步描述了剪接转录物ECs丰富的lncRNA（STEEL）。STEEL通过体内EC促进完整血管的形 成。此外，STEEL可调节eNOS和KLF2的表达，从而影响内皮血管的形成。

Man HSJ, Sukumar AN, Lam GC, et al Angiogenic patterning by STEEL, an endothelial-enriched long noncoding RNA[J]. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018;115(10):2401-2406.

镉（Cd）是农业土壤中最广泛的重金属污染物之一。在响应非生物胁迫方面，长非编码RNA（lncRNA）可以通过参与基因调控从而调控植物的抗逆能力。然而，在植物（尤其是大麦）Cd胁迫效应中，lncRNA的调节机制在很大程度上是未知的。因此研究lncRNA的遗传功能并确定大麦基因组中的lncRNA靶标位点具有重要意义。

本文比较了两种大麦基因型W6nk2（Cd敏感）和ZN8（Cd耐受）根部的lncRNA转录组对Cd胁迫的响应，并鉴定了8个Cd耐受性相关的lncRNA及其靶基因。基于全转录组结果，进一步识别了lncRNA-miRNAs-靶点相互作用网络中的关键基因HvGAMYB。以往研究表明HvGAMYB在调节Cd胁迫耐受性方面具有积极作用，揭示了该基因的潜在相互作用机制，例如Cd摄取和易位，光合作用和抗氧化防御的生物学过程。本研究结果为阐明lncRNA的调控作用及其增强大麦Cd耐受性的靶标提供了新的见解。

Zhou, XY., Wang, NH., Qiu, CW, et al. Transcriptome profiling uncovers the lncRNA-mediated regulatory networks associated with tolerance to cadmium stress in barley. Environmental and Experimental Botany J. 2023;206, 105156. Published 2023 Feb 12.