明星分子lncRNA-NEAT1到底是啥？

發(fā)稿時間：2018-11-12來源：天昊生物

說起long noncoding RNA-NEAT1就不得不提“paraspeckles”，維基百科中這樣解釋道：“在細(xì)胞生物學(xué)中，paraspeckle是細(xì)胞中一種形狀不規(guī)則的‘隔間’，大小約為0.2-1微米，見于核染色質(zhì)區(qū)域。”“其中‘para’是‘parallel’的縮寫，‘speckle’指的是‘splicing speckles’，通常彼此靠近?！?/span>

 

看起來一頭霧水呀！從文獻(xiàn)的描述中來看，paraspeckles其實是哺乳動物中特異性的RNA-蛋白構(gòu)成的核體結(jié)構(gòu)，能夠參與基因表達(dá)調(diào)控。Paraspeckles在多種培養(yǎng)的細(xì)胞和不同的組織中被發(fā)現(xiàn)。最早于2002年被揭示富集在marker蛋白paraspeckle component protein 1 (PSPC1) ¹，現(xiàn)已知paraspeckles包含四十種不同的蛋白質(zhì)以及一種支柱lncRNA, nuclear paraspeckle assembly transcript1 (NEAT1) ²。從這段描述中不難看出NEAT1是paraspeckles必需的一種結(jié)構(gòu)成分，現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)paraspeckles能夠調(diào)控其它的RNA分子，數(shù)量上有效地隔離蛋白成分而且在轉(zhuǎn)錄及miRNA加工中有一定作用 ²。更為重要的是paraspeckles在發(fā)育和多種疾病中擁有重要功能，包括生殖、病毒感染、癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域 ²。

 

Paraspeckles Regulate Gene Expression by Sequestration and Enhancing the Efficiency of Paraspeckle Protein Function ².

PubMed上檢索paraspeckles發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域研究文章將近200篇，2018年以來也有近50篇，高分文章主要集中在paraspeckles的結(jié)構(gòu)，paraspeckles中蛋白和lncRNA與表型相關(guān)的研究中，例如2018年10月非編碼RNA研究領(lǐng)域大神，中科院生化所陳玲玲教授于《Nature Cell Biology》雜志揭示了NEAT1在paraspeckles和線粒體之間的調(diào)控機(jī)制 ³。

 

說回到NEAT1，NEAT1基因其實有兩個轉(zhuǎn)錄本：NEAT1_1和NEAT1_2, NEAT1_1(3.7 kb in humans, 3 kb in mice)與NEAT1_2 (23 kb In humans, 20 kb in mice)的5’末端完全重合，兩個轉(zhuǎn)錄本均只包含一個外顯子，而且均留在核內(nèi)。NEAT1_1多聚腺苷化，類似于mRNA，而NEAT1_2對paraspeckles至關(guān)重要，構(gòu)成其“architectural backbone” ^2,4。

 

Biogenesis of A Paraspeckle ².

那么這個分子有多熱呢？其實前邊講到paraspeckles就不可避免地需要研究NEAT1，我們在PubMed中檢索NEAT1發(fā)現(xiàn)截止2018年11月5日研究該基因的文章總數(shù)約305篇，然而2018年以來該基因的研究占據(jù)1/3，約110篇，可見更多的新paper出現(xiàn)在今年，這其中數(shù)據(jù)庫可能還未統(tǒng)計有關(guān)paraspeckles的文章。

 

集中在2018年發(fā)表的有關(guān)NEAT1的文章中，我們對研究內(nèi)容做了一些統(tǒng)計：

1. 疾病、表型相關(guān)：各種疾病中去研究NEAT1，包括人、模式動物或者細(xì)胞相關(guān)各種癌癥、其它復(fù)雜疾病等。

 

 

 

 

2. lncRNA研究常見思路：ceRNA機(jī)制、binding miRNA等。

 

 

 

 

3. NEAT1參與的paraspeckles形成機(jī)制、調(diào)控機(jī)制等。

 

 

 

 

再看2018年國自然基金，我們發(fā)現(xiàn)NEAT1直接相關(guān)的項目一共12項，包括癌癥在內(nèi)的多種復(fù)雜疾病中的研究，ceRNA機(jī)制仍是熱門研究思路。

 

結(jié)合paraspeckles在多種疾病基因調(diào)控中的重要作用，lncRNA-蛋白模型中NEAT1的支柱作用可能還需要更多的研究去證實，這一long noncoding RNA分子在您現(xiàn)有的研究中是否被關(guān)注過，以往的數(shù)據(jù)中能否找到NEAT1的差異？可能無意中又是一個新的研究方向！天昊生物可以為您提供進(jìn)一步數(shù)據(jù)挖掘以及轉(zhuǎn)錄組方案設(shè)計。

 

參考文獻(xiàn)

1. Fox AH, Lam YW, Leung AK, et al. Paraspeckles: a novel nuclear domain. Current biology : CB 2002;12:13-25.

2. Fox AH, Nakagawa S, Hirose T, Bond CS. Paraspeckles: Where Long Noncoding RNA Meets Phase Separation. Trends in biochemical sciences 2018;43:124-35.

3. Wang Y, Hu SB, Wang MR, et al. Genome-wide screening of NEAT1 regulators reveals cross-regulation between paraspeckles and mitochondria. Nature cell biology 2018;20:1145-58.

4. Nakagawa S, Naganuma T, Shioi G, Hirose T. Paraspeckles are subpopulation-specific nuclear bodies that are not essential in mice. The Journal of cell biology 2011;193:31-9.