lncRNA测序

发布时间:2025-06-03 18:11:45 阅读量:6 作者:生物检测中心

以下是一篇关于lncRNA测序(长链非编码RNA测序) 的完整技术文章,重点聚焦于检测项目、技术流程与应用方向,适用于科研人员、医学研究者及生物信息学从业者参考。

LncRNA测序技术详解:从样本到功能分析的完整检测流程

一、LncRNA简介

长链非编码RNA(Long Non-coding RNA, lncRNA) 是一类长度 >200 nt、不编码蛋白质的RNA分子,在基因表达调控、表观遗传修饰、细胞分化等过程中发挥重要作用,与癌症、神经疾病、发育异常等密切相关。

二、核心检测项目与技术流程

(一)样本要求与制备

关键步骤: 使用链特异性建库(strand-specific library prep)确保保留lncRNA方向信息。

(二)测序平台选择

推荐深度

  • 基础表达分析:50–100 million reads/sample
  • 新lncRNA挖掘:≥100 million reads/sample

(三)核心检测分析项目

1. 基础分析(必做)

  • 数据质控:FastQC, Trimmomatic 过滤低质量序列
  • 比对与定量
    • 比对工具:HISAT2, STAR
    • 参考基因组:GENCODE / Ensembl(含lncRNA注释)
  • 表达定量
    • 工具:StringTie, Cufflinks
    • 输出:lncRNA表达矩阵(FPKM / TPM)

2. 高级分析(按需选择)

(四)功能验证实验建议(湿实验)

  1. RT-qPCR验证:验证高表达/差异lncRNA
  2. 沉默/过表达:siRNA/shRNA敲低,观察表型变化
  3. RNA原位杂交(RNA-FISH):亚细胞定位
  4. RIP-seq/CLIP-seq:验证lncRNA与蛋白互作
  5. CRISPRi/a:靶向调控lncRNA启动子

三、应用场景

四、技术优势与挑战

优势

  • 高灵敏度、全基因组覆盖
  • 可同时分析mRNA、circRNA、lncRNA
  • 发现新转录本及异构体

挑战

  • 低丰度lncRNA检测需高深度测序
  • 功能注释数据库不完善(如NONCODE, LncBook)
  • 实验验证周期长、成本高

五、结果交付内容

  1. 原始数据:FASTQ格式
  2. 分析报告
    • QC报告(测序质量、比对率)
    • 表达矩阵及差异基因列表
    • 富集分析图谱(气泡图、网络图)
    • 新lncRNA结构注释(GTF文件)
  3. 可视化结果
    • 热图、火山图、PCA降维图
    • lncRNA-mRNA共表达网络图

六、案例展示(乳腺癌研究)

研究设计

  • 样本:10对癌vs癌旁组织
  • 测序:Illumina PE150, 100M reads/sample 发现

鉴定出LINC00668在肿瘤中高表达,通过ceRNA机制吸附miR-382-5p,促进下游致癌基因CDK4表达,敲低后抑制癌细胞增殖(WB验证)。

七、未来发展方向

  1. 单细胞lncRNA测序:解析细胞异质性
  2. 空间转录组整合:定位组织微环境中的lncRNA
  3. 长读长测序:精准解析lncRNA结构变异
  4. AI驱动功能预测:DeepLncRNA等算法优化

结语 lncRNA测序是揭示疾病机制和生物过程调控网络的关键工具。设计实验时需明确研究目标(表达谱/新lncRNA/功能机制),选择匹配的检测项目,并结合多组学数据与实验验证,才能最大化研究成果的价值。

附:常用数据库资源

  • LncRNA注释:NONCODE, LncBook, GENCODE
  • 功能预测:LncRNA2Function, LncSEA
  • 互作数据库:NPInter, RAID v2.0

建议在项目启动前进行预实验评估RNA质量,并咨询生信团队确定分析方案。