lncrna芯片

  • 简介
  • 芯片特点
  • 实验流程
  • 结果展示
  • 客户案例
  • sci成果
  •        长链非编码rna (lncrna)是一类长度超过200nt的rna,它们本身并不编码蛋白,而是以rna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)调控基因的表达水平。近年来的研究表明:lncrna广泛参与各种生物学过程,lncrna的异常表达与包括癌症在内的多种疾病密切相关。通过lncrna芯片,研究人员能够快速高通量的获得与特定生物学过程或者疾病相关的lncrna的表达变化,从而为后续的lncrna功能研究或生物标志物筛选提供极大的便利。

           arraystar lncrna芯片可同时检测lncrna和mrna,这一突破性芯片平台的构建,使arraystar成为lncrna研究领域的先驱和领导者。迄今为止,康成客户采用arraystar lncrna芯片已发表的sci论文已超180篇,其中多篇发表在cancer cell,mol cell,hepatology,blood,embo等国际顶尖杂志上。

    康成生物是arraystar中国区唯一代理商,独家为您提供arraystar公司长链非编码rna芯片全程一站式技术服务。您只需要提供保存完好的组织或细胞标本,康成的芯片技术服务人员就可为您完成全部实验操作,并提供完整的实验报告。同时,根据您的研究需要,康成还提供各种深入数据挖掘服务。

    arraystar公司lncrna芯片产品列表

    服务 芯片 规格 描述
    human lncrna microarray service human lncrna array v4.0 8x60k lncrnas (40173) coding genes (20730)
    mouse lncrna microarray service mouse lncrna array v3.0 8×60k lncrnas (35923) coding genes (24881)
    rat lncrna microarray service rat lncrna array v2.0 4×44k lncrnas (13611) coding genes (24626)
  • • 检测lncrna表达量灵敏度高、技术最成熟:lncrna表达水平比mrna低,芯片比rna-seq更适合对低丰度rna分子的检测。
    • 收录lncrna更新最及时,覆盖最全面、最可靠:可同时检测lncrna和编码蛋白的mrna。
    • 系统而实用的lncrna注释:注释lncrna基因组信息、分类及潜在的调控机制,为深入研究lncrna复杂生物学功能提供参考信息。
    • 转录本特异型的探针设计:arraystar lncrna芯片采用转录本特异性的探针设计,对不同转录本检测更准确、特异性更高。
    • 提供丰富的数据信息:用于调控型lncrna与编码蛋白的mrna之间共表达及关联研究。

  • 1.样品总rna抽提

          若实验对象为组织样品,取适量(50-100mg)新鲜组织样品或正确保存的组织样品,加1ml的rna抽提试剂trizol(invitrogen),匀浆后抽提rna。
          若实验对象为细胞样品,每份样品取1×106~1×107细胞,完全吸去培养液后加1ml的rna抽提试剂trizol(invitrogen),裂解后抽提rna。
    2. rna质量检测
           使用nanodrop测定rna在分光光度计260nm、280nm和230nm的吸收值,以计算浓度并评估纯度。
           使用甲醛变性琼脂糖凝胶电泳检测rna纯度及完整性
    3. cdna样品合成和标记
    4.标记效率质量检测
           使用nanodrop检测荧光标记效率,以保证后续芯片实验结果的可靠性。
    5.芯片杂交
           在标准条件下将标记好的探针和高密度芯片进行杂交。
    6.图像采集和数据分析
           使用genepix 4000b芯片扫描仪扫描芯片的荧光强度,并将实验结果转换成数字型数据保存,使用配套软件对原始数据进行分析运算。
    7.提供实验报告
           芯片扫描图
           实验方法中英文报告
           rna质检报告
           芯片数据结果报告,包括差异表达lncrna列表,差异表达基因列表


    常规lncrna芯片研究流程


  • 基本数据分析

    1.  差异lncrna的筛选

           对于每个实验组有三次及三次以上生物学重复的实验设计,我们应用t检验筛选任意两个实验组之间差异表达的lncrna,方差分析(anova)则用于从三个以上实验组筛选差异表达的lncrna,并以邻近(<100kb)mrnas进行注释。康成生物除了提供常规的通过p值筛选的差异lncrna,还提供通过   fdr筛选的差异lncrna。与p值筛选相比,fdr筛选对多重筛选过程中的假阳性率进行控制,是一种更加严谨的筛选方法,更适合于生物学重复较多的临床样本。

           适用范围:一般用于两组或多组实验状态下的比较,建议每组实验至少有3次生物学重复。


    2.  差异表达的lncrna的聚类图

           为了全面而直观地展示样品之间的关系及基因表达差异情况,将表达基因做层次聚类分析。用挑选的基因的表达情况来计算样品直接的相关性。一般来说,同一类样品能通过聚类出现在同一个簇(cluster)中,聚在同一个簇的基因可能具有类似的生物学功能。

           适用范围:两组或多组样品的表达谱数据


    3.  差异lncrna的邻近基因分析

           很多lncrna是通过调控邻近发挥生物学功能,因此通过邻近基因的分析可以为后续lncrna的功能研究提供线索。康成生物将差异lncrnas数据与其临近(< 100 kb)mrnas的差异表达数据整合,以期提供lncrnas的功能推断。

           适用范围:两组或多组数据比较获得的差异lncrna

    1) go分析

           gene ontology(简称go)是基因功能国际标准分类体系。go可分为分子功能(molecular function),生物过程(biological process)和细胞组成(cellular component)三个部分。康成生物对位于差异lncrna附近(< 100 kb),并且差异表达的蛋白编码基因进行了go分析。这一方面便于客户从整体上了解差异lncrna所涉及的go条目,另一方面也为客户挑选lncrna提供了线索:客户可以挑选与感兴趣的go条目相关的差异lncrna进行后续研究。


    2) pathway分析

           康成生物对位于差异lncrna附近(< 100 kb),并且差异表达的蛋白编码基因进行了pathway分析。这一方面便于客户从整体上了解差异lncrna所参与的信号通路,另一方面也为客户挑选lncrna提供了线索:客户可以挑选与感兴趣的信号通路有关的差异lncrna进行后续研究。


    4.  lncrnas的子类分析

           适用范围:两组或多组数据比较获得的差异lncrna

    (1)差异antisence lncrnas与相应mrnas联合分析

           在lncrna中,研究得比较深入的是反义(antisense) lncrna,有超过30%的已注释的人类转录本有相应的反义lncrna。这些反义lncrna通过多种机制在转录水平或转录后水平调控相应的正义(sense)mrna,从而发挥生物学功能。如下图中反义lncrna诱导染色质和dna的表观遗传改变,从而影响相应的正义mrna的表达。康成生物将差异antisense lncrnas与相应的sense mrnas信息进行整合,以推断lncrnas的功能.

     

    *图释:反义lncrna诱导染色质和dna的表观遗传改变,从而影响相应的正义mrna的表达。

     


    (2)差异enhancer lncrnas与相应mrnas联合分析

           lncrna可以发挥类似增强子的功能,增强邻近蛋白质编码基因的表达,从而在发育和分化等过程中发挥关键作用。康成生物对ørom ua等人在人类细胞系中发现的3千多条具有增强子功能的lncrna 进行了详细的注释,并将差异的enhancer lncrnas与相应的mrnas(<300kb)进行了整合,以帮助客户推断这些lncrnas的功能。

    *图释:lncrna作为增强子,增强邻近蛋白质编码基因表达水平;下图:经sirna敲除ncrna后,邻近蛋白质编码基因表达水平下降


    (3)差异lincrnas与相应mrnas联合分析

           lincrnas是目前研究的热点之一。康成生物根据rinn等构建的lincrnas数据库,将芯片中符合标准的差异lncrna挑选出来与相应mrna(< 300 kb)进行联合分析,以推断lincrna功能。


    高级数据分析

    1. cnc(coding-noncoding gene co-expression)分析

           cnc分析是一种通过lncrna和mrna共表达数据,将lncrna与mrna联系起来的分析方法。通过cnc分析可以发现与某个lncrna具有相同表达模式的mrna,通过这些mrna的功能,可以将lncrna与特定信号通路或疾病状况联系起来,从而便于预测lncrna的功能,并揭示其作用机制。

           适用范围:芯片数量≥6张

           康成生物cnc分析结果展示,下图数据来源于康成客户已发表的文献(hepatology,影响因子:12.003):

    *图释:lncrna-heih在hcc中的共表达网络。黄色的节点代表lncrna,绿颜色的节点代表与肿瘤生长和药物耐受相关的蛋白编码基因,紫色节点代表功能未知的蛋白编码基因。


    2. 生物标志物分析

           康成生物还为客户提供包括课题设计到最终数据分析在内的一站式biomarker分析,以最常见的筛选预后biomarker为例,我们首先通过cox回归模型筛选预后相关的lncrna,然后通过logistic regression,nearest template prediction (ntp)等多种统计学方法构建预测模型,然后从中挑选出效果最好的预测模型用于后续分析。无论是lncrna的筛选,还是预测模型的建立,都及其严谨和科学,能最大限度的为客户发表文章提供帮助。




  • 1. lncrna生物标记物案例分析 

    lncrna胰腺癌诊断生物标记物筛选(expression profile of long non-coding rnas in pancreatic cancer and their clinical significance as biomarkers. oncotarget, 2015)
           该研究首先通过arraystar lncrna芯片对胰腺癌和慢性胰腺炎组织(8 vs. 4)中的lncrna表达谱进行了检测,找到了33个在胃癌中差异表达的lncrna。之后作者从上调最明显的lncrna中挑选了三个(xloc_006390, hottip-005和rp11-567g11.1),在144个临床组织样本中进行了qpcr验证,锁定了hdrf和rdrf(hottip-005和rp11-567g11.1来源的rna片段)。结合qpcr的数据和临床信息,进一步在胰腺癌(n=122)和正常对照(n=127)的血浆样本中验证了hdrf和rdrf的诊断潜能。实验证明,hdrf和rdrf与胰腺癌发生密切相关,是潜在的诊断和预后marker。 


    2. lncrna生物标记物和功能机制联合研究案例 

    lncrna-nkila作为乳腺癌预后生物标记物和其在nf-κb信号通路及乳腺癌转移中的功能机制研究(a cytoplasmic nf-κb interacting long noncoding rna blocks iκb phosphorylation and suppresses breast cancer metastasis [j]. cancer cell, 2015) if: 23.523
           该研究首先通过arraystar lncrna芯片检测了多种炎症因子((tnf)-a, il-1b和lps)处理的乳腺癌细胞(mda-mb-231)中的lncrna表达谱,并找出了23个上调10倍的lncrnas和28个下调10倍的lncrnas。其中,nkila在三组炎症因子处理中均上调12倍以上,因此,作者选择nkila作为研究对象。临床研究中,作者利用qrt-pcr在上千例乳腺癌组织中检测nkila的表达情况,并结合临床数据进行分析,结果表明:nkila高表达与乳腺癌预后不良显著相关,是潜在的乳腺癌预后marker。功能机制研究中,作者在细胞系和小鼠模型中进行nkila的敲除和过表达,验证其生物学功能,并进一步通过rip、rna pull down等实验探索其分子机制,结果表明:nkila能够与nf-κb通路相互作用,通过结合nf-κb/iκb抑制了ikk诱导的iκb磷酸化,使得nf-κb信号通路失活,从而抑制乳腺癌肿瘤转移。

  • → a novel lncrna gclnc1 promotes gastric carcinogenesis and may act as a modular scaffold of wdr5 and kat2a complexes to specify the histone modification pattern. cancer discovery. 2016

    → non-coding rnas participate in the regulatory network of cldn4 via cerna mediated mirna evasion. nature communications. 2017

    → long non-coding rna dilc represses self-renewal of liver cancer stem cells via inhibiting autocrine il-6/stat3 axis. journal of hepatology 2016

    → long non-coding rna linc00092 acts in cancer-associated fibroblasts to drive glycolysis and progression of ovarian cancer cancer research 2017

    → a novel oncogene, promotes proliferation and metastasis by activating the vegf pathway in gastric cancer. oncogene. 2017

    → the tmsb4 pseudogene lncrna functions as a competing endogenous rna to promote cartilage degradation in human osteoarthritis. molecular therapy. 2016

    → a novel lncrna uc. 134 represses hepatocellular carcinoma progression by inhibiting cul4a-mediated ubiquitination of lats1. journal of hematology & oncology. 2017

    → up-regulation of lncrna casc9 promotes esophageal squamous cell carcinoma growth by negatively regulating pdcd4 expression through ezh2. molecular cancer. 2017

    → long non-coding rna linc00161 sensitises osteosarcoma cells to cisplatin-induced apoptosis by regulating the mir-645-ifit2 axis. cancer letters. 2016

    → circulating “lncrna otthumt00000387022” from monocytes as a novel biomarker for coronary artery disease. cardiovascular research. 2016

    → dc-signr by influencing the lncrna hnrnpkp2 upregulates the expression of cxcr4 in gastric cancer liver metastasis. molecular cancer. 2017

    → microarray analysis of long noncoding rna and mrna expression profiles in human macrophages infected with mycobacterium tuberculosis. scientific reports. 2016

    → lncrnas expression profiling in normal ovary, benign ovarian cyst and malignant epithelial ovarian cancer. scientific reports. 2016