青岛大学转化医学研究院院长李培峰(Pei-FengLi)教授NatureCommunications(IF=10.742)上发表了一篇研究ncRNA的文章,其研究思路非常值得借鉴。
导言
细胞自噬是对环境应激的一种进化保守应答过程。异常的自噬活动与多种病理性过程有关,如癌症、神经退行性疾病和心血管疾病。
非编码RNA是近来发现的具有基因调控作用的新因子,参与多个细胞生物学过程的调节,但ncRNA如何调节心脏中的自噬过程仍未可知。
主旨
该研究鉴别出了一种叫做APF的长链非编码RNA(lncRNA),并证实它可以通过靶向miR-188-3p和ATG7调控自噬和心肌梗死。(一篇研究ceRNA机制的文章)
文章思路
研究流程
1.在自噬过程中ATG7是一个重要的调控基因,会促进细胞自噬功能。(怎么发现这个基因的?每个研究领域或多或少都会有些明星分子或者重要分子。阅读文献,并结合老师自己本领域的专业知识,锁定目标分子)
-188-3p参与调控ATG7。(怎么发现这个miRNA的?)
2.1通过RNAhybrid软件预测哪些miRNA会作用ATG7。
2.2过表达这些miRNA,发现miR-188-3p作用最明显。(功能互作)
2.3荧光素酶报告实验进行验证,看看两者是否结构互作。
-188-3p抑制细胞自噬。作者这里还做了细胞和动物实验,进行体外和体内验证。(不同的研究方向检测的指标不同,但是研究方法是相同的)
其实做到这块内容的话
已经可以发表miRNA作用机制的文章了!
lncRNA研究内容
NA-APF会与miR-188-3p相互作用。(怎么筛选出这个lncRNA分子的,怎么验证两者相互作用)
5.1通过lncRNA芯片发现A/R(缺氧/复氧)处理细胞中,只有lncRNA-APF高表达。
5.2通过RNAhybrid软件发现lncRNA-APF上有miR-188-3p的作用位点。
5.3荧光素酶报告实验进行验证,看看两者是否结构互作。
5.4通过正反pulldown实验,发现lncRNA-APF会与miR-188-3p相互结合。什么是正反pulldown实验?就是分别将miRNA和lncRNA进行生物素标记,然后去与细胞裂解物反应,看看能不能将对方捕获下来。
6.通过细胞实验、动物实验来研究APF与细胞自噬有关联。(不同的研究方向检测的指标不同,但是研究方法是相同的)
7.最后一步就是要验证APF调控细胞自噬,是否是通过结合miR-188-3p,调控ATG7的基因表达来进行的。(这一步也就是大家经常会提到的ceRNA机制验证)
7.1敲降和过表达lncRNA-APF会降低/增加ATG7的表达。(lncRNA可以调控mRNA)
7.2过表达miR-188-3p会导致ATG7表达下调;但同时过表达APF的话(且APF的表达大于miR-188-3p),ATG7的表达增加了,这些结果可以推测这个结论:APF表达增高,会竞争性结合miR-188-3p,导致miR-188-3p不能作用下游基因ATG7。(这只是个推论)
7.3上面的结果已经做出了假设,那么下面就需要证明这个假设了。最后一列,敲降APF,加入ATG7的保护序列(也就相当于miR-188-3p的拮抗剂,下调miRNA的表达),ATG7的表达相对于第三列(只敲降APF,不加入miRNA的拮抗剂)出现了升高。这就是传说中的拯救实验(rescue)。到此,整篇文章的论证工作就结束了。
结论
自噬促进因子(APF)的长链非编码RNA能够直接与miR-188-3p结合抑制其活性,促进ATG7的蛋白质翻译,进而影响自噬过程。
文献出处
WangK,LiuCY,ZhouLY,ncRNAregulatesautophagyandmyocardialinfarctionbytargetingmiR-188-3p[J]recommunications,2015,6.