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遺伝子発現の統合解析
潜在的に内在性の競合RNAを探索し
トランスクリプトーム制御機構を包括的に解明しましょう
 
 
RNAネットワークを明らかにするための統合解析
全トランスクリプトームとは、ある時点における特定の細胞や組織の全転写物(mRNA、lncRNA、microRNA、circRNA)の集合体のことである。全トランスクリプトームシーケンスは、同一サンプルのコーディングRNAとノンコーディングRNAを同時に解析できるほか、複数のRNAのジョイント解析、ターゲットmRNAの統合解析などが可能で、競合する内在性RNAの可能性を探り、転写制御のメカニズムを包括的に明らかにすることができます。主に免疫研究、疾患研究、開発・進化、創薬ターゲットなどの研究に利用されています。

全トランスクリプトームシーケンスを行うことによる利点:

  1. トランスクリプトームの最も包括的な観察を得る。
  2. インタクトなトランスクリプトームの相互作用ネットワークを明らかにする。
  3. 細胞のライフサイクルの分子機構を知る。
  4. さらに重要なことは、競合する内在性RNA研究の新しいブレークスルーの恩恵を受けることです。


トランスクリプトーム解析によるceRNA制御ネットワークの統合的解析を行うことで、ノンコーディングRNAの新たな遺伝子発現制御機構がどのように明らかになったか?

ceRNAネットワークとは、microRNA response element (MRE)を介したRNA間のクロストークにより、コーディングRNAとノンコーディングRNAを含むトランスクリプトーム全体で大規模な制御ネットワークを形成している可能性がある、という仮説です。

他のceRNA、つまり偽遺伝子、lncRNA、circRNAと同様に、mRNAも通常3′UTR内に位置するMREを含んでいます。これらのRNAは、miRNAの結合と競合する可能性があり、それによってmiRNAの抑制を制御しています。

このように、mRNA、異なる種類のceRNA、miRNAは、ceRNAネットワークと呼ばれる相互作用のネットワークを形成します。ceRNAは通常、複数のmiRNAに対するMREを持ち、各miRNAは複数のceRNAを制御でき、ほとんどのceRNAは複数のmiRNAにより制御さます。
Diagram reference: Zhang, P., Wu, W., Chen, Q. and Chen, M., 2019. Non-coding  RNAs and their integrated networks. Journal of integrative bioinformatics, 16(3).

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トランスクリプトーム解析を用いてceRNAネットワークを包括的に調査し、研究への重要な洞察を明らかにしたノボジーンのお客様の論文をご覧ください。
circRNA-miRNA-mRNA関連ceRNAネットワークの再構築により、脳内出血におけるcircRNAの機能性を明らかにした

Sci Rep 11, 11584 (2021). doi: 10.1038/s41598-021-91059-9.

脳内出血(ICH)のゲノムカバレッジは、脳内トランスクリプトームランドスケープの包括的な画像を提供するために、十分な研究がなされていない。ハルビン医科大学薬学部生物薬学科のTang Xiaobo博士とそのチームは、トランスクリプトームプロファイリングにより、ICHラットにおける脳内circRNA、メッセンジャーRNA(mRNA)、マイクロRNA(miRNA)の発現を解析した。

その結果、circRNAが頭蓋内出血(ICH)の病態や自己防衛支援に基づく逆リモデリングに重要な役割を果たすことがわかり、ICHの早期診断や予後評価のための多くのバイオマーカーの可能性や、新薬開発を支援する治療標的について深い洞察を与えることができました。
トランスクリプトームおよびゲノムワイド関連研究により、トウモロコシの窒素欠乏に応答するロングノンコーディングRNAが明らかになった

BMC Plant Biol. 2021 Feb 12;21(1):93. doi: 10.1186/s12870-021-02847-4.

Long noncoding RNA(lncRNA)は、生物学的プロセスにおいて重要な役割を担っています。しかし、競合する内在性RNA(ceRNA)としてのlncRNAとその窒素ストレス応答に関する現在の知識は限られています。四川農業大学トウモロコシ研究所および中国南西部作物遺伝子探索・利用国家重点実験室のShibin Gao博士とチームは、lncRNA-Seqおよびsmall RNA-Seqを用いて、高窒素(HN)および低窒素(LN)環境下のトウモロコシ近交系P178種の葉および根の実生段階でのlncRNAsとmiRNAsについて調べました。

GWASとRNA-Seqを組み合わせることで、LNストレスに対するlncRNAの潜在的な制御役割に関する新しい洞察を得るとともに、さらなる候補のスクリーニングとLNストレスに対するトウモロコシの抵抗性の強化に重要な情報を得ることができました。

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