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如果能夠有方法預(yù)測(cè)到lncRNA的靶基因，會(huì)減輕我們的工作量。而如何去測(cè)lncRNA的靶基因，輝駿生物向大家介紹可以從lncRNA不同的作用模式入手。

lncRNAs作用范圍廣泛，機(jī)制非常復(fù)雜。根據(jù)lncRNA不同的作用模式比如順式（cis）和反式（trans）之分，比如Signal，Decoy，Duide，Scaffold，也可以根據(jù)lncRNA與不同的分子分為DNA、RNA和蛋白，總體上包括了轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平。

一、 根據(jù)順式（cis）和反式（trans）的作用模式來(lái)預(yù)測(cè)

RNA聚合酶（綠）轉(zhuǎn)錄得到一個(gè)與調(diào)控蛋白（紫）相關(guān)的LncRNA（紅）從而影響附近區(qū)域的編碼基因。
 

cis作用靶基因預(yù)測(cè)，認(rèn)為L(zhǎng)ncRNA的功能與其坐標(biāo)臨近的蛋白編碼基因相關(guān)，位于編碼蛋白上下游的LncRNA可能與啟動(dòng)子或者共表達(dá)基因的其他順式作用元件有交集，從而在轉(zhuǎn)錄或者轉(zhuǎn)錄后水平對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。判斷一個(gè)LncRNA具有Cis調(diào)控作用通常要同時(shí)滿足以下幾個(gè)條件：

1、附近的基因表達(dá)情況與其保持一致；
2、該基因失活后會(huì)影響周圍基因的表達(dá)；
3、會(huì)影響附近同一位點(diǎn)的基因表達(dá)。

對(duì)于滿足以上條件的LncRNA，首先找出位于其上游或者下游附近（10K）的編碼蛋白基因，通過(guò)對(duì)編碼蛋白的功能富集分析，從而預(yù)測(cè)LncRNA的主要功能，為后續(xù)Cis作用分析打下基礎(chǔ)。

Trans作用靶基因預(yù)測(cè)

LncRNA（紅）與DNA結(jié)合蛋白（藍(lán)）相關(guān)聯(lián)，并調(diào)控相關(guān)靶基因的表達(dá)。
 

Trans作用靶基因預(yù)測(cè)基本原理認(rèn)為L(zhǎng)ncRNA的功能跟編碼基因的位置關(guān)系沒(méi)有關(guān)系，而與其共表達(dá)的蛋白編碼基因相關(guān)。也就是說(shuō)，當(dāng)LncRNA與一些距離較遠(yuǎn)的基因在表達(dá)量上存在正相關(guān)或負(fù)相關(guān)的情況時(shí)，就可以通過(guò)樣本間lncRNA與蛋白編碼基因的表達(dá)量相關(guān)性分析或WGCNA共表達(dá)分析來(lái)預(yù)測(cè)其靶基因。
 

需要注意的是，lncRNA的Trans作用靶基因預(yù)測(cè)只適合于樣本量大的情況，如果樣本量太少（如6個(gè)以下），分析將不可靠。

二、根據(jù)lncRNA結(jié)合的核酸序列來(lái)預(yù)測(cè)

實(shí)際上這種方式是最容易想到的，因?yàn)閘ncRNA是核酸，而核酸與核酸之間是有堿基互補(bǔ)配對(duì)的，不管是lncRNA與RNA（比如microRNA，mRNA）之間還是lncRNA與DNA之間，我們可以根據(jù)互補(bǔ)配對(duì)這一特性進(jìn)行預(yù)測(cè)。這里我們展開(kāi)舉三個(gè)例子：

A、lncRNA-microRNA-mRNA

microRNA對(duì)mRNA靶基因預(yù)測(cè)的方式可以反過(guò)來(lái)用于lncRNA靶基因預(yù)測(cè)，這里適用的模式就是lncRNA作為microRNA sponge吸附microRNA，或者進(jìn)一步通過(guò)ceRNA的作用機(jī)制調(diào)控靶基因，原理都是microRNA與lncRNA和mRNA的序列結(jié)合，這種方式也是現(xiàn)在預(yù)測(cè)靶基因用的最多的，比如網(wǎng)站：starbase（http://starbase.sysu.edu.cn/）。

B、lncRNA-mRNA

在上面這種模式里，lncRNA 對(duì)靶基因mRNA的調(diào)控是通過(guò)microRNA來(lái)介導(dǎo)的，當(dāng)然lncRNA與mRNA之間的直接互補(bǔ)也能幫我們預(yù)測(cè)靶基因，這種模式我們以前說(shuō)過(guò)，比較常見(jiàn)的是反義lncRNA（Antisense lncRNA）通過(guò)與mRNA結(jié)合形成RNA二聚體，保護(hù)mRNA使之更難被RNA酶降解。因此這種模式來(lái)預(yù)測(cè)靶基因的原理是預(yù)測(cè)lncRNA序列與mRNA序列結(jié)合的自由能，自由能越小，越容易結(jié)合。這種模式的在線工具有l(wèi)ncRNATargets（http://www.herbbol.org:8001/lrt/）

C、lncRNA-DNA

在以前文章中我們也介紹過(guò)lncRNA通過(guò)結(jié)合單鏈DNA發(fā)揮調(diào)控作用的：

因此，基于同樣的原理，理論上我們也可以進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種預(yù)測(cè)工具lncRNATargets同樣可實(shí)現(xiàn)。

三. 根據(jù)蛋白的結(jié)合特性來(lái)預(yù)測(cè):

lncRNA核酸與核酸結(jié)合依據(jù)的是堿基配對(duì)原理，同樣某些蛋白與核酸的結(jié)合也有一定規(guī)律，比如RNA結(jié)合蛋白，因此，我們可以依據(jù)這些規(guī)律預(yù)測(cè)lncRNA的結(jié)合蛋白，比如工具包括RBPDB、RNAcommender等。