《长的非编码RNA靶基因预测的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长的非编码RNA靶基因预测的方法.pdf（4页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102827923 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 2 7 9 2 3 A *CN102827923A* (21)申请号 201110162894.0 (22)申请日 2011.06.16 C12Q 1/68(2006.01) G06F 19/18(2011.01) (71)申请人上海聚类生物科技有限公司 地址 200333 上海市祁连山南路999弄80号 801室 (72)发明人曾华宗 (54) 发明名称 长的非编码RNA靶基因预测的方法 (57) 摘要 一种适用于长的非编码RNA(lncRNA)靶基因 预测的方法。可以快速准确。
2、的对lncRNA调控的基 因进行准确预测。本发明主要包括的内容是：1、 LncRNA的基因组定位方法。2、LncRNA两种作用 方式：Cis作用方式和trans作用方式的靶基因预 测。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 1/1页 2 1.一种适用于长的非编码RNA靶基因预测的方法，其特征在于： 本发明采用的技术方案是： 步骤一：lncRNA的基因组定位：ncRNA的基因组定位分为3类：一类是内含子反义转录 本，内含子反义转录本一般抑制靶基因的表达。另一类是编码区反义转录本，编码区反。
3、义转 录本一般也是抑制靶基因的表达，第三类是基因间非编码转录本，基因间非编码转录本则 比较复杂，一般认为对临近的上下游基因具有调节作用 步骤二：靶基因预测：靶基因分为Cis作用和trans作用。Cis作用是lncRNA的一种 靶基因作用方式，在启动子区域同向转录的靶基因一般是促进表达作用，反向则一般为抑 制作用。而在3-UTR区域时，部分情况下反向也为促进表达。trans作用是lncRNA的另 一种靶基因作用方式，lncRNA与靶基因不考虑位置关系，通过碱基配对互相识别。我们利用 RNAplex(http:/www.tbi.univie.ac.at/htafer/)确定lncRNA的可能的靶基。
4、因。我们 预先将lncRNA与蛋白编码基因进行blast(http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)比对 (参数为e1E-5)然后利用RNAplex进行进一步的筛选(参数为RNAplex-e-20)。 2.权利要求一中所述的两位靶基因调控方式为cis作用和trans作用，两种作用可以 同时存在。 权 利 要 求 书CN 102827923 A 1/2页 3 长的非编码 RNA 靶基因预测的方法 技术领域 0001 本专利涉及一种利用生物信息学算法进行长的非编码RNA(lncRNA)靶基因预测 的方法，属于生物医药领域。 背景技术 0002 长链非编码RNA(lncRN。
5、A)是一类转录本长度超过200nt的RNA分子，它们并不编 码蛋白，而是以RNA的形式在多种层面上(表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等)调 控基因的表达水平。 0003 lncRNA起初被认为是基因组转录的“噪音”，是RNA聚合酶II转录的副产物，不 具有生物学功能。然而，近年来的研究表明，lncRNA参与了X染色体沉默，基因组印记以及 染色质修饰，转录激活，转录干扰，核内运输等多种重要的调控过程，lncRNA的这些调控作 用也开始引起人们广泛的关注。哺乳动物基因组序列中49的序列产生的转录本是 lncRNA(相应的蛋白编码RNA的比例是1)，虽然近年来关于lncRNA的研究进展迅猛，但 。
6、是绝大部分的lncRNA的功能仍然是不清楚的。 0004 许多lncRNA都具有保守的二级结构，剪切形式以及亚细胞定位，这种保守性和特 异性表明它们是具有功能的。但lncRNA的功能相对于microRNA和蛋白质的功能来说更加 难以确定，因为目前并不能仅根据序列或者结构来推测它们的功能。根据它们在基因组上 相对于蛋白编码基因的位置，可以将其分为(1)sense，(2)antisense，(3)bidirectional， (4)intronic，(5)intergenic这5种类型。这种位置关系对于推测lncRNA的功能有很大帮 助。根据今年来所发现的lncRNA的作用机制，lncRNA主要可。
7、能具有以下几个方面的功能： 1)通过在蛋白编码基因上游启动子区(桔)发生转录，干扰下游基因(蓝)的表达(如酵 母中的SER3基因)。2)通过抑制RNA聚合酶II或者介导染色质重构以及组蛋白修饰，影 响下游基因(蓝)表达(如小鼠中的p15AS)。3)通过与蛋白编码基因的转录本形成互补 双链(紫)，进而干扰mRNA的剪切，从而产生不同的剪切形式。4)通过与蛋白编码基因的 转录本形成互补双链(紫)，进一步在Dicer酶作用下产生内源性的siRNA，调控基因的表 达水平。5)通过结合到特定蛋白质上，lncRNA转录本(绿)能够调节相应蛋白的活性。6) 作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体。7)通过。
8、结合到特定蛋白上，改变该蛋白的 胞质定位。8)作为小分子RNA，如miRNA，piRNA的前体分子转录。 0005 大量的研究表明，在肿瘤细胞中，某些特定的lncRNA的表达水平会发生改变。这 种表达水平的变化能够作为癌症诊断的标志物(有时是非常灵敏的诊断标志物，如前列腺 癌中的DD3和潜在的药物靶点。相对于蛋白编码序列以及小分子RNA，lncRNA的研究还 仅仅只是处于起步阶段，其功能与调控机制仍有待进一步阐明。目前研究成果所展现出的 lncRNA繁多的分子生物学功能，如调节转录模式，调控蛋白活性，改变RNA的剪切模式等 等，为人们提出了一个从未涉足的调控领域。当下lncRNA的主要研究方向。
9、仍然是通过原位 杂交技术，过表达技术，siRNA介导的基因沉默技术来发现更多新的lncRNA，为目前的调控 模式提供更多的支持和完善。这种传统的手段固然精确，然而却缺乏效率，随着更多高通量 说 明 书CN 102827923 A 2/2页 4 筛查技术的发展，如Microarray芯片杂交技术，新一代高通量测序技术，结合生物信息学 的预测工具，人们将能够更快更有效率的发现那些具有重要调控功能的lncRNA。 发明内容 0006 本发明的目的是发明了一种利用生物信息学相关算法来对lncRNA调控的靶基因 进行功能预测的方法，以便更高效的对lncRNA的功能进行研究。 0007 本发明采用的技术方。
10、案是： 0008 1.lncRNA的基因组定位：ncRNA的基因组定位分为3类：一类是内含子反义转录 本，内含子反义转录本一般抑制靶基因的表达。另一类是编码区反义转录本，编码区反义转 录本一般也是抑制靶基因的表达，第三类是基因间非编码转录本，基因间非编码转录本则 比较复杂，一般认为对临近的上下游基因具有调节作用 0009 2.靶基因预测：靶基因分为Cis作用和trans作用。Cis作用是lncRNA的一种靶 基因作用方式，在启动子区域同向转录的靶基因一般是促进表达作用，反向则一般为抑制 作用。而在3-UTR区域时，部分情况下反向也为促进表达。trans作用是lncRNA的另一 种靶基因作用方式。
11、，lncRNA与靶基因不考虑位置关系，通过碱基配对互相识别。我们利用 RNAplex(http:/www.tbi.univie.ac.at/htafer/)确定lncRNA的可能的靶基因。我们 预先将lncRNA与蛋白编码基因进行blast(http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)比对 (参数为e1E-5)然后利用RNAplex进行进一步的筛选(参数为RNAplex-e-20)。 0010 本发明与现有技术相比的优点是： 0011 1.系统的阐述了lncRNA不同的基因组定位，其靶基因的作用方式有很大差别。 0012 2.针对不同的基因组定位方式，设了相应的靶基因预。
12、测程序。 0013 3.可以高通量的对lncRNA的靶基因进行大规模的预测。 0014 实施方式 0015 以前列腺癌相关的lncRNA-DD3为例，举例说明其靶基因预测流程： 0016 1.基因组定位：DD3位于人的9q21-22，长度为3735bp，位于基因PRUNE2内含子的 反义链上。 0017 2.Cis作用靶基因预测：Cis方式作用于邻近基因或宿主基因，因此我们推测DD3 的Cis作用的靶基因为PRUNE2； 0018 3.trans作用靶基因的预测：trans作用是lncRNA的另一种靶基因作用方式， lncRNA与靶基因不考虑位置关系，通过碱基配对互相识别。我们利用RNAple。
13、x软件确定 lncRNA的可能的靶基因。我们预先将lncRNA与蛋白编码基因进行blast比对(e1E-5) 然后利用RNAplex进行进一步的筛选(参数选择RNAplex-e-20)，结果发现DD3(基因组 位置3571bp3735bp)与基因NM_002262(KLRD 1，killer cell lectin-like receptor subfamily D，member 1(KLRD1)，transcript variant 1，chr12：10361117-10351683+) 存在164bp的配对，因此KLRD1可能是DD3的一个trans作用靶基因。 0019 以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方式，均在本发明 的保护范围之中。 说 明 书CN 102827923 A 。