Cell子刊：重編程過程中的lncRNA動態
日期：2015-01-14 08:59:14
利用體細胞重編程生成誘導多能干細胞的技術稱為iPS，該技術生成的誘導多能干細胞（iPSC）理論上可以生成任何類型的細胞。現在這一技術已經滲透到了生命科學的各個領域，幫助研究者們尋找致病基因、進行藥物研發和開發細胞療法。
全面挖掘iPS技術的臨床潛力，需要詳細了解重編程各個階段發生的細胞事件。為此，加州理工學院的研究團隊在細胞重編程過程中進行了單細胞轉錄組分析，揭示了lncRNA表達在不同階段發生的動態改變。這項研究發表在本期的Cell Stem Cell雜志上，領導這項研究的是加州理工學院的Barbara J. Wold。
細胞重編程向我們展示了體細胞狀態在表觀遺傳學上的可塑性。而長非編碼RNA（lncRNA）被認為在表觀遺傳學調控中具有重要的作用。表觀遺傳學調控是指不改變DNA序列的一種調控方式。
長非編碼RNA是一些長度超過三百個核苷酸的RNA分子，在細胞內的豐度約占到70%至98%。lncRNA一般是非編碼的“垃圾”DNA產生的轉錄本，其上沒有任何蛋白的閱讀框。這種RNA在不同組織和發育階段存在特異性的表達，說明lncRNA具有重要的生物學意義。人們已經在測序技術的幫助下發現了數千種lncRNA，但這些lncRNA的生物學功能依然還是個謎。
加州理工學院的研究團隊用iPS技術將成纖維細胞轉化為多能干細胞，并通過單細胞RNA測序在重編程的不同階段分析了一萬六千多個基因的表達譜，其中包括437個lncRNA。他們對這些轉錄組數據進行分析，發現重編程早期發生了Ras信號傳導通路和數百種lncRNA的激活。功能缺失研究顯示，lncRNA激活能夠抑制種系特異性基因，還能調控代謝基因的表達。
這項研究證實，iPS細胞重編程激活了特定組合的功能性lncRNA。這些發現有助于我們進一步理解，轉錄組發生的動態改變是如何編程細胞狀態的。
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