Genes&Development封面：lncRNA的确有功能

　　

生物通报道：从DNA、RNA到蛋白质是一个漫长的旅程。人类基因组只有2%会最终转变为蛋白，更多序列只是转录成为RNA。人们相信，这些非编码RNA在正常发育和疾病应答中具有重要作用。

大规模测序项目已经帮助人们鉴定了数千种非编码RNA。众所周知，短RNA（包括microRNA）在许多生物学过程中是基因表达的重要调控者。但迄今为止，人们对长非编码RNA（lncRNA）的理解还非常有限，正因如此lncRNA也被称为是“基因组的暗物质”。

日前，宾夕法尼亚大学的Ed Morrisey教授领导研究团队，在肺部鉴定了数百种lncRNA。研究显示，许多这样的lncRNA能够影响基因的表达，并由此调控肺部的正常发育。这一发现作为封面文章刊登在本期的Genes and Development杂志上，

研究人员在小鼠胚胎和成年小鼠的肺部鉴定了363个lncRNA，这些lncRNA往往位于转录因子附近。“这项研究将lncRNA与转录因子关联在一起，”Morrisey说。“这种关联对于小鼠的肺部发育至关重要。其中至少有一种lncRNA能够对人类的肺功能产生重大影响。”

这种lncRNA被称为NANCI，能够对转录因子Nkx2.1进行调控。Nkx2.1是小鼠和人类肺部发育的重要分子指标，决定着肺部的正确成熟。

Wnt通路是肺部细胞分化的关键通路，NANCI位于Wnt信号的下游，并在Nkx2.1的上游起作用。如果在肺部发育时抑制NANCI的表达，就会降低Nkx2.1的水平，导致表面活性蛋白减少。肺部的表面活性蛋白能标记入侵细菌，让免疫系统对其发动攻击。

上述现象与Nkx2.1基因单拷贝缺失造成的甲状腺肺脑综合症（Brain-Lung-Thyroid Syndrome）很相似。“有报道表明，NANCI缺陷也会使人患上这种疾病，”Morrisey解释道。（从互作揭开lncRNA的秘密）

研究团队还发现，一个名为LL34的lncRNA能够调控维甲酸信号，这也是早期肺部发育的一个重要通路。研究显示，LL34在发育早期的前肠（foregut）高度表达，这一胚胎区域负责生成包括肺、甲状腺和肝在内的多种组织。LL34受到抑制会使维甲酸信号减弱，对肺部和其他组织的早期发育产生严重的影响。此外，研究发现的其他lncRNA（比如MALAT1），还可能与癌症发展有关。

这项研究为人们展示了lncRNA调控肺部发育的重要功能，有助于进一步理解非编码转录组在发育调控中的重要性。

 

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Long noncoding RNAs are spatially correlated with transcription factors and regulate lung development