长非编码RNA标识为炎症的主要监管机构

科学家们已经确定了一个RNA分子与广泛权力来调节身体的炎症反应,感染和受伤。称为lincRNA-Cox2,它属于一个最近发现,高度丰富的rna的功能才刚刚开始被理解。

人类基因组的测序显示,只有一小部分染色体中的DNA包含编码蛋白质的基因。这些基因转录成信使RNA,指导蛋白质的合成,执行各种功能细胞。其余的基因组,约98%,有时被称为“暗物质”的基因组或被视为“垃圾DNA”。

然而,在过去的十年里,新的核糖核酸测序技术表明,基因组的转录成各种类型的非编码RNA分子。长基因间的非编码RNA (lincRNA)是最大的类这些RNA。

“我们现在知道约16000长非编码rna,大约有蛋白质编码基因,但我们知道其中不到百分之一的功能,”苏珊说木匠,助理教授的分子、细胞和发育生物学加州大学圣塔克鲁兹分校。

木匠的实验室感兴趣这些lincRNAs如何控制炎症的过程。这项新的研究,发表在11月6日细胞的报道表明,lincRNA-Cox2函数以几种不同的方式来调节基因的活动参与炎症和其他免疫系统反应。

炎症是正常的一部分身体对感染的反应和损伤,但尚未解决或慢性炎症与多种疾病相关。LincRNA-Cox2被任命为临近的基因组的基因称为Cox2,木匠称之为“最重要的炎症基因在体内。”Aspirin, ibuprofen, and other非甾体类抗炎药(非甾体抗炎药)减少炎症通过抑制Cox2由这个基因编码的酶。

的一个主要研究的新发现是,lincRNA-Cox2调节这邻近基因的活性,促进生产的酶。卡彭特的研究小组发现,Cox2酶下降了80%到70的水平比正常小鼠缺乏lincRNA-Cox2基因。

但受lincRNA-Cox2 Cox2不是唯一的基因。它还影响基因的表达都散落在基因组,这些其他基因是重要的感染的固有免疫反应。LincRNA-Cox2可以抑制一些基因,提高别人的表情。以前的工作由木匠的实验室和其他显示这些影响在细胞培养,但这项新研究转基因老鼠用来梳理的影响lincRNA-Cox2邻近Cox2基因和其他免疫系统基因在活的动物。

“我们现在做动物模型显示lincRNA-Cox2整个有机体是非常重要的,这可能是第一个例子显示lincRNA控制不仅邻近基因,其他基因,”木匠说。

lincRNA-Cox2的功能之一是抑制一系列基因的表达是很重要的先天免疫反应病毒感染。“你想让这些基因打开当你有感染,但是当他们被打开在缺乏感染与自身免疫性疾病,如红斑狼疮相关,”木匠说。

卡彭特的研究小组还利用小鼠模型研究lincRNA-Cox2在不同组织的表达。他们发现,例如,在肺组织非常活跃,这表明它可能在呼吸道感染中发挥作用。在未来的工作中,研究者计划仔细看看lincRNA-Cox2在特定细胞类型的活动。

“这一领域太新,有很多怀疑,但我们现在看到这些lincRNAs极其重要,”木匠说。“它需要更少的能量的细胞RNA,它使一种蛋白质,因此很多监管RNA分子。”

bob88体育平台登录医学研究人员迫切希望了解这些非编码RNA分子的功能。基因组测序的爆炸性增长,生物医学科学家表现许多全基因组关联研究(GWAS)来确定与疾病相关的遗传变异。但是大多数疾病相关的遗传变异中发现这些研究并不位于蛋白质编码基因。

“事实证明,97%的人是在基因组的非编码区域,”木匠说。“这是一个原因有这么多这些非编码RNA的兴趣基因。"

除了木匠,论文的合作者包括第一作者罗兰·埃林在麻萨诸塞州大学医学院,伍斯特,加州大学圣塔克鲁兹分校和艾丽卡罗宾逊,以及哈佛大学的研究人员,宾夕法尼亚大学,旧金山加州大学,科罗拉多大学博尔德。这项工作是由美国国立卫生研究院的资助。