LncRNA基因敲除技术原理

LncRNA基因敲除概述

长链非编码RNA（Long Noncoding RNA，LncRNA）指的是长度在200nt以上、不编码蛋白、但参与细胞内多种生物学过程的RNA分子。人类基因组计划研究发现只有3%的基因组序列是编码蛋白质的基因，而占人基因组62%的序列转录为lncRNA，这一结论提示非编码区域可能通过表达lncRNA，活跃地参与到生物学功能的调控中。在过去的十几年中，科学家们已经相继发现，lncRNA参与了X染色体沉默，染色质修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等多种重要的调控过程，截至目前，在NONCODE中已经收录了73370个lncRNA，它们分别来自1239个物种，仅有不到200个进行了功能注释，人类对lncRNA的研究还知之甚少。随着对lncRNA在哺乳动物进化及人类疾病发生发展中作用的日益关注，lncRNA调控机制已成为当前生命科学研究的新热点。

LncRNA在生物体内的功能主要分为三大类：

生物学功能：LncRNA与表观遗传调控、转录调控、转录后调控、 miRNA 调控、细胞分化及发育等密切相关；

应急功能：LncRNA可作为细胞内各种信号招募蛋白形成复合物参与免疫反应和宿主防御。

LncRNA与疾病：LncRNA与人类的许多疾病，尤其是与衰老相关的疾病有密切关系，例如心血管疾病、阿尔兹海默症、糖尿病、癌症等。

因此，lncRNA未来能否作为分子靶标成功应用于临床诊断和癌症治疗，将是其日后发展的难点与热点。

由于大多数长链非编码RNA在物种之间没有明显的序列保守性，对lncRNA进行碱基替换、插入或缺失部分序列时仍能表现出其原有的生物学活性，不像mRNA的翻译需要严格按照三联体密码子的使用法则一样，单个密码子的移码突变就会导致蛋白功能的丧失，lncRNA的保守区段可能仅在一段较短的区域内，这些较短区域对于结构或序列特异性相互作用较为关键。因此lncRNA功能的缺失需要通过删除这段保守的区域来完成。

LncRNA基因敲除技术原理

LncRNA敲除原理：在lncRNA的基因组序列两端各设计1个gRNA，致使整个lncRNA区段或大部分片段序列缺失，从而实现lncRNA的敲除。