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.2016年2月9日；7(6):7120-33.
doi:10.18632/目标6859。

识别组织特异性和普遍表达的人类lncRNA并对其进行功能表征

姜春杰 1, 李永生 1, 郑钊 1, 陆建平 1, 洪晨（音） 1, 那丁 1, 王广娟 1, 胡安·徐 1, 夏丽 1
附属机构

识别组织特异性和普遍表达的人类lncRNA并对其进行功能表征

姜春杰等。 Oncotarget公司. .

摘要

转录组测序的最新进展使区分普遍表达的长非编码RNA（UE lncRNA）和组织特异性lncRNA（TS lncRNA）成为可能，从而为其细胞功能提供线索。在这里，我们通过收集来自16项独立研究的数百个正常人体组织的RNA-seq数据集，组装了一个共识lncRNA转录组并对其进行了功能表征。共鉴定出1184个UE和2583个TS lncRNA。这些不同的lncRNA群体具有几个不同的特征。具体来说，UE lncRNAs与基因组压实和高度保守的外显子和启动子区域相关。我们发现UE lncRNAs在转录水平上受到调节（尤其是增强子的强烈调节），并与表观遗传修饰和转录后调节相关。基于这些观察结果，我们提出了一种新的方法，通过分析UE和TS lncRNA的基因组位置和表观遗传修饰的相似性来预测它们的功能。我们对UE和TS lncRNA的鉴定可能为lncRNA基因组学和复杂疾病机制的描述提供了基础。

关键词：表观遗传调控；功能预测；基因组结构；组织特异性lncRNA；广泛表达的lncRNAs。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突

作者声明没有财务利益冲突

数字

图1
图1。lncRNA转录组具有广泛表达和组织特异性特征
答：。整个lncRNA转录组的热图。深色表示高表达，浅色表示低表达。B。LncRNA表达和表达基因的组织数量。C、。每个组织中TS和UE lncRNA的分数。显示了每个组织中表达的lncRNA的总数。括号中的值表示每个组织中组织特异性表达的lncRNA的数量。D。根据UE/TS lncRNAs在独立数据集中的表达宽度评估其稳健性。维恩图说明了我们综合数据集中确定的UE lncRNA集合与独立分析中确定的UE-lncRNA集合之间的重叠。E。示例UE lncRNA，RP11-3P17.5（ENSG00000269888）。F、。在13个细胞系中，RP11-3P17.5启动子区域的组蛋白修饰，每个细胞系代表一个不同的细胞系。
图2
图2。UE/TS lncRNAs的基因组结构
答：。每个UE/TS lncRNA基因的所有内含子的总长度***第页< 6*10−29Wilcoxon秩和检验。B。包含内含子和外显子的每个UE/TS lncRNA基因的总长度***第页< 5*10−112Wilcoxon秩和检验。C、。每个UE/TS lncRNA基因的外显子数量。D。每个UE/TS lncRNA基因的转录本数量。
图3
图3。UE/TS lncRNAs的保护
答：。不同lncRNA类别外显子的保守性得分。Oth代表既不是UE lncRNA也不是TS lncRNA的lncRNA。与Oth相比，UE lncRNAs更高(第页<3*10−102Wilcoxon秩和检验），而TS lncRNA较低(第页=0.0048).B。不同lncRNA类别启动子的保守性得分。与Oth相比，UE lncRNA更高(第页< 3.9*10−80Wilcoxon秩和检验），而TS lncRNA较低(第页< 3.8*10−10).
图4
图4。UE lncRNA受到TF、miRNAs和表观遗传修饰的严格调控
TF的分布答：。和miRNAB。以每个lncRNA为目标***第页< 2*10−7，NS（胡说八道）第页=0.073，Wilcoxon秩和检验。C、。CpG岛屿的分布。Y轴代表启动子至少包含一个CpG岛的lncRNA的分数***第页<1*10−27，费希尔精确测试。条形图上方的星形表示显著富集（超几何检验，第页< 1*10−32)CpG群岛。D。13个细胞系lncRNA启动子中的组蛋白修饰信号。E。强弱增强剂的分布。X轴表示lncRNAs的分数，其10KB上下游区域与每个被检测细胞系中的增强子重叠。深色条代表强增强子，浅色条代表弱增强子。F、。UE/TS增强子和必需基因的分布。左：仅与UE/TS增强子重叠10KB上下游区域的UE/TS lncRNAs部分。中间：UE/TS lncRNAs的10KB上下游区域与至少一个必需基因重叠的部分。右图：UE/TS lncRNAs的一部分，其10KB上下游区域与至少一个必需基因重叠，只有UE/TS增强子***第页< 1*10−37，费舍尔的精确测试。
图5
图5。UE lncRNAs的功能可以根据其相邻的蛋白编码基因进行预测
答：。UE/TS lncRNAs在整个染色体和染色体带中的分布。染色体上方的星形表示UE或TS基因的富集（Hypergeometric test，第页< =0.05). 染色体一侧的条表示带中的富集（绿色条=富含UE基因；蓝色条=富含TS基因；黑色条=同时富含UE和TS基因）。维恩图说明了不同基因类别丰富的染色体带之间的重叠。B。不同距离内与UE蛋白编码基因相邻的UE lncRNA的分数。C、。UE lncRNAs最接近蛋白编码基因的表达宽度。D。UE/TS lncRNAs及其邻近蛋白编码基因的共表达分布。标记UE（或TS）的株系代表UE（或者TS）lncRNA与其相邻蛋白编码基因之间的共表达分布。UE-random（或TS-random）表示分别对应于UE（或TS）lncRNA的随机共表达。E。UE lncRNA基因5KB距离内蛋白质编码基因的丰富GO项。
图6
图6。TS lncRNA的功能预测
答：。不同距离内与TS蛋白编码基因相邻的TS lncRNA的比例。括号中的值表示与相邻TS蛋白编码基因在同一组织中组织特异性表达的TS lncRNA的比例。B。TS lncRNA和TS蛋白编码基因的活性组蛋白修饰谱的层次聚类。右侧显示了丰富的GO术语和TS蛋白编码基因示例。
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