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Stellaris RNA FISH原位验证促进LncRNA功能机制研究

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2018-05-02

长链非编码RNALong Non-Coding RNA, LncRNA),是一类转录本长度超过200ntRNA分子它们并不编码蛋白因此一度被认为是基因组转录的噪音不具有生物学功能。然而,近年来的研究表明,LncRNARNA的形式在多种层面上(表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等)调控了基因的表达水平,且与多种疾病的发生、性状的表现存在密切的关系。

近来,越来越多的lncRNA被鉴定。有趣的是,其中一些lncRNA展示了细胞类型特异性的表达模式,并被证明在发育过程中发挥关键作用,包括细胞的命运决定、细胞分化、调控细胞周期、细胞增殖、凋亡和衰老。还牵涉到在干细胞中调控多能状态,以及启动分化程序。

在下面这篇文章——Linc-RAM通过与MyoD相互作用增强肌原性肌细胞的分化中,中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院基础学院的Xiaohua Yu Yong Zhang等人发现并揭示了一种谱系特异性Linc-RAM的功能作用和分子机制,作为一种组织特异性染色质重塑和基因表达的调控lncRNA

 

 

肌细胞生成是一个高度协调的发育过程。肌原细胞的规格和分化是由主转录调控因子MyoD决定的。在这里,研究者报道了一种新型lncRNA,具有调节肌分化因子MyoD,并促进激活肌原程序,也因此命名为Linc-RAM (Linc-RNA Activator of Myogenesis)Linc-RAM转录自肌原细胞的一个基因间区域,在肌生成过程中它的表达上调。即描述了Linc-RAM的鉴定和表征,它是在骨骼肌组织中特定表达的,并在功能上促进了成肌分化。值得注意的是,在体内功能研究中显示,由于卫星细胞的分化缺陷,Linc-RAM敲除小鼠的肌肉再生能力受损。从机制上讲, Linc-RAM 通过直接结合MyoD来调控肌原基因的表达,反过来又促进MyoD–Baf60c–Brg1复合物的组装。

 

Linc-RAM增强肌原分化的功能上,实验者发现并支持Linc-RAM在促进肌原细胞分化过程中的功能,是作为一种调控RNA,参与骨骼肌发育过程中肌肉基因表达的转录控制。为了证实这一点,实验者首先检查了Linc-RAM的亚细胞定位,被荧光原位杂交(FISH)实验结果证实。

文本框: Subcellular localization of Linc-RAM in differentiated and undifferentiated C2C12 cells (DM 2 days) was examined by RNA FISH using a pool of singly-Cal610-labeld ODN probes against the Linc-RAM (Linc-RAM Probes). A pool of singly-Cal610-labeld ODN probes against the EGFP-coding sequence served as nonsense control (control probes). The nuclei were stained with DAPI. The images are representatives of three independent experiments. Scale bar, 20 mm.  

 

 

以下这篇同样发表在nature communications上的研究成果是有关于lncRNA与肝癌的。

 

肝癌趋向于在病人中无症状地发展,因此大多数病人在后期才被诊断出来。越来越多的证据表明,肝脏肿瘤引发细胞(TICs)是导致肝癌形成、转移、耐药和复发的主要原因。然而,肝脏TIC自我更新的分子机制尚不清楚。

在这篇研究中,郑州大学以及郑大第一附属医院的Zhen-zhen ChenLan Huang等人在肝细胞癌(HCC)组织和肝脏TICs中,发现一种称为LncSox4的长链非编码RNA呈现高度表达,且通过Stat3-Sox4通路启动肝脏TIC的自我更新和肿瘤起始。

 

LncSox4 Stat3相互作用,并招募Stat3Sox4启动子区,启动Sox4的表达。Sox4是肝脏TIC自我更新所必需的。Sox4的表达水平与肝癌的发展、临床的严重程度和患者的预后有关。实验者证明了LncSox4通过Stat3-Sox4通路参与了肝脏肿瘤发生和肝脏TIC的自我更新,从而为根除肝癌提供了一个新的潜在TICs靶点。

 

通过FISHLncSox4在肝脏TICs中具有很高的表达水平被鉴定。

 

High expression of LncSox4 was confirmed by FISH. FITC-conjugated LncSox4 probes and anti-CD133
antibody were used for non-sphere and sphere staining, followed by counterstain with DAPI.

 

LncSox4Stat3的相互作用得到了double FISH的证实。在肝脏TICs 中不仅看到了LncSox4的定位尤其看到了显著的LncSox4Stat3共定位如下图

 

LncSox4 is co-localized with Stat3. LncSox4 probes and anti-Stat3 antibody were used to examine the subcellular
location using flow cytometer sorted CD133- (Non-TIC), CD133 þ (TIC) cells and stem-like oncospheres (Sphere). Scale bars, 10 mm.

 

随着近年来转录组研究迅猛,以及高水平杂志对数据准确性的要求越来越高,要确定前期筛选靶标的表达量、分子功能及作用机制,必须经过原位的验证。越来越多的研究者采用RNA FISH,对lncRNA等不表达蛋白的非编码RNA进行原位验证。StellarisTM RNA FISH是基因有限公司代理的LGC Biosearch公司明星产品,能够实现亚细胞定位和定量lncRNA,观察lncRNA组织特异性表达,并可实现单细胞单拷贝灵敏度!同时非常适合于多重RNA共定位,以及RNA-蛋白共定位。同时具有操作简单、灵敏度高、特异性好且适用性广等优势。

 

作为设计、开发和生产荧光引物/探针和相关分子诊断试剂的全球领导者,BiosearchStellaris RNA FISH技术近年来已得到了越来越多的科研工作者认可,引用的paper超过33%发表于NatureScienceCell及其子刊上。

 

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更多应用报道详情请点击:

I.        Nature Communications: 利用单分子荧光原位杂交揭示LncRNA调控植物春化作用

II.        利用Stellaris smFISH原位杂交揭示多分体病毒侵染机制

III.        我与高分文章的距离只差一张Stellaris RNA FISH图片!

 

 

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