从零开始学测序——转录组1(mechanize)

1. HGP时期低通量RNA序列研究方法

• Sanger测序

▷Gene clone

▷Full-length mRNA

▷dbEST/Unigene database

• Microarray技术

▷Tiling array: 瓦片层叠芯片

2. 高通量测序时代

• DNA测序：全基因组de novo测序；全基因组重测序；宏基因组测序；人类外显子组捕获测序等

• RNA测序：转录组测序；小RNA测序；非编码RNA测序（不带polyA的RNA测序）

PS：rRNA去除的RNA测序，测到的是mRNA和所有非编码RNA

• 表观基因组研究：ChIP-Seq；DNA甲基化测序

3. 非编码RNAs (ncRNAs)

指不被翻译成蛋白质的RNA，以RNA分子的形式完成其生物学功能的RNA。

目前对ncRNAs种类的界定没有同意的说法，可按功能、长度、细胞定位等具有不同的分类，其中，按功能分主要有以下两类：管家ncRNAs (house keeping ncRNAs)，包括tRNAs, rRNAs, snRNAs, snoRNAs, SRPRNA；另一类为调节ncRNAs (regulatory ncRNAs)

4. 长非编码RNAs (lncRNAs)

指的是长度大于200nt的功能RNA分子。其中有一类是带polyA，另一类不带polyA，前者的特征和mRNA类似，比如：也被RNA polymerase II转录，具有polyA信号，加帽，可被剪接等；后者没有polyA tail的lncRNAs也有剪接现象。

lncRNAs的特性：在序列上不保守，且表达量低，组织特异性强，通常与蛋白编码基因协同表达，共同参与众多生物过程。

lncRNAs的功能：主要调节蛋白编码基因的表达、稳定性及亚细胞定位，包括基因印迹的控制，X染色体的补偿，应激反应，免疫反应，细胞的分化和发育，疾病、肿瘤等，eg, 哺乳类Xist基因编码的ncRNA可使雌性两条X染色体中随机失活1条，达到剂量补偿的目的。

5. lncRNAs: Genomics, Functions, Methodologies, Modes of Actions

(1) RNA生物学研究历史

(2) ENCODE计划

ENCODE计划是HGP之后美国政府启动的来揭示人类基因组中每段DNA的功能，尝试读懂人类遗传密码。(http://www.gencodegenes.org/)

(3) Forms of lncRNAs

Major forms: lincRNA, Enhancer RNA, antisen-lincRNA

Other forms of lncRNAs: sno-lncRNA（在lncRNA的两端有一些snoRNA来保护）, Circular RNA（无polyA尾，头尾连接形成环形RNA，可能来源于intron剪切，也有可能是两个外显子的连接）

(4) In Cis - or Trans-

可把lncRNAs的功能大致分为两类，一类被转录出来之后就近发挥作用，直接调控旁边基因的表达，被称为function in cis-. eg, HOTTIP这个lncRNA，调控附近基因组区域的组蛋白甲基化修饰状态；女性中转录了Xist lincRNAs的那条X染色体失活。另一类lncRNA被转录出来后并不在转录位点附近发挥作用，而是到远端发挥作用，被称为Trans-acting lncRNAs。

(5) 特征

Low abundance (低表达量)，Tissue-specificity (组织表达特异性强，只在一种或少数几种组织中表达)

(6) Several well-characrerized lncRNA with detailed molecular mechanisms

(7) Four principles of nucleic acid and protein interactions

RNA-Protein, DNA-RNA, Protein-DNA, RNA-RNA