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明星分子lncRNA-NEAT1到底是啥?



        说起long noncoding RNA-NEAT1就不得不提“paraspeckles”,维基百科中这样解释道:“在细胞生物学中,paraspeckle是细胞中一种形状不规则的‘隔间’,大小约为0.2-1微米,见于核染色质区域。”“其中‘para’是‘parallel’的缩写,‘speckle’指的是‘splicing speckles’,通常彼此靠近。”


 
        看起来一头雾水呀!从文献的描述中来看,paraspeckles其实是哺乳动物中特异性的RNA-蛋白构成的核体结构,能够参与基因表达调控。Paraspeckles在多种培养的细胞和不同的组织中被发现。最早于2002年被揭示富集在marker蛋白paraspeckle component protein 1 (PSPC1) 1,现已知paraspeckles包含四十种不同的蛋白质以及一种支柱lncRNA, nuclear paraspeckle assembly transcript1 (NEAT1) 2。从这段描述中不难看出NEAT1是paraspeckles必需的一种结构成分,现有的研究发现paraspeckles能够调控其它的RNA分子,数量上有效地隔离蛋白成分而且在转录及miRNA加工中有一定作用 2。更为重要的是paraspeckles在发育和多种疾病中拥有重要功能,包括生殖、病毒感染、癌症和神经系统等相关领域 2


 
        Paraspeckles Regulate Gene Expression by Sequestration and Enhancing the Efficiency of Paraspeckle Protein Function 2.
        PubMed上检索paraspeckles发现该领域研究文章将近200篇,2018年以来也有近50篇,高分文章主要集中在paraspeckles的结构,paraspeckles中蛋白和lncRNA与表型相关的研究中,例如2018年10月非编码RNA研究领域大神,中科院生化所陈玲玲教授于《Nature Cell Biology》杂志揭示了NEAT1在paraspeckles和线粒体之间的调控机制 3


 
        说回到NEAT1,NEAT1基因其实有两个转录本:NEAT1_1和NEAT1_2, NEAT1_1(3.7 kb in humans, 3 kb in mice)与NEAT1_2 (23 kb In humans, 20 kb in mice)的5’末端完全重合,两个转录本均只包含一个外显子,而且均留在核内。NEAT1_1多聚腺苷化,类似于mRNA,而NEAT1_2对paraspeckles至关重要,构成其“architectural backbone” 2,4


 
        Biogenesis of A Paraspeckle 2.
        那么这个分子有多热呢?其实前边讲到paraspeckles就不可避免地需要研究NEAT1,我们在PubMed中检索NEAT1发现截止2018年11月5日研究该基因的文章总数约305篇,然而2018年以来该基因的研究占据1/3,约110篇,可见更多的新paper出现在今年,这其中数据库可能还未统计有关paraspeckles的文章。


 
集中在2018年发表的有关NEAT1的文章中,我们对研究内容做了一些统计:
        1. 疾病、表型相关:各种疾病中去研究NEAT1,包括人、模式动物或者细胞相关各种癌症、其它复杂疾病等。


 
        2. lncRNA研究常见思路:ceRNA机制、binding miRNA等。


 
        3. NEAT1参与的paraspeckles形成机制、调控机制等。


 
        再看2018年国自然基金,我们发现NEAT1直接相关的项目一共12项,包括癌症在内的多种复杂疾病中的研究,ceRNA机制仍是热门研究思路。


 
         结合paraspeckles在多种疾病基因调控中的重要作用,lncRNA-蛋白模型中NEAT1的支柱作用可能还需要更多的研究去证实,这一long noncoding RNA分子在您现有的研究中是否被关注过,以往的数据中能否找到NEAT1的差异?可能无意中又是一个新的研究方向!天昊生物可以为您提供进一步数据挖掘以及转录组方案设计。
 
参考文献
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.
 
 



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