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相對于蛋白編碼序列以及小分子RNA來說,lncRNA的研究還僅僅處于起步階段。隨著對lncRNA在哺乳動物進化及疾病發生發展中作用的關注,lncRNA的機制已成為現代遺傳學研究的熱點問題。然而,迄今為止,人們對于哺乳動物細胞內lncRNA調控機制的認識仍存在許多障礙,包括它們的數量比例及它們的作用機制。因此,提高對lncRNA等非編碼轉錄本的關注,對真核細胞基因編程中進化更新和功能性RNA家族的擴大是很重要的。比如,最初認為lncRNA的作用途徑是獨立的,且有明顯區別。但近年研究報道這些作用途徑的界限已開始模糊,其中有些lncRNA之間存在交互作用,并構成一基因調控網絡。如果大部分非編碼RNA被證明是有功能的,那么它們的特性將對我們認識復雜有機體的基因編程有很大影響,也會帶給我們關于進化、發育和疾病等老問題的新的答案。
當前,lncRNA研究正處于起步階段,因此面臨著許多亟待解決的問題:
(1)lncRNA的定義仍存在爭議。一般認為,lncRNA是長度大于200個核苷酸的非編碼RNA。但是,Spizzo等認為,以200個核苷酸作為界定lncRNA過于武斷,因為小于200個核苷酸的非編碼RNA中還存在很多非編碼RNA,它們既不屬于小RNA(Small RNA)也不屬于結構RNA(Structural RNA)。
(2)lncRNA生物學功能的闡明并非易事。一方面,如何區分功能性和非功能性非編碼轉錄物依然存在困難;另一方面,由于lncRNA種類和功能的多樣性,致使不同的lncRNA研究結果之間的借鑒意義并不高。
(3)尚無統一的命名原則。目前lncRNA還沒有一個規范的命名方法,只是研究者根據其功能、結構特點、作用方式等進行命名,有時很難從名稱中了解其真正含義和功能。
(4)lncRNA數據庫不夠全。相對于其他非編碼RNA數據庫,lncRNA相關數據庫的內容還不夠全,對lncRNA的注釋遠遠不夠豐富。
(5)lncRNA功能預測的工具不多。針對lncRNA的生物信息學工具仍然極少,例如,目前難以對lncRNA二級結構和靶標等進行有效地預測。
(6)研究領域有待拓展。目前,有關lncRNA的研究主要集中于腫瘤、神經、發育、植物等領域,在其他領域和對其他疾病的研究依然欠缺。
(7)用于lncRNA研究的新技術并不多。因此,需要建立更多、更有效的研究方法用于系統地研究lncRNA的結構和功能。
隨著越來越多的研究者關注并且投身到lncRNA研究領域中,我們對lncRNA的認識也正越來越深入。lncRNA不僅在生物體中以多種機制發揮其生物學功能,而且其功能失調與多種疾病的發生和發展有關。目前研究也發現,lncRNA與腫瘤發生、發展的關系非常密切。 然而,由于lncRNA作用機制的多樣和復雜,目前對lncRNA功能的認識仍然只是冰山一角。來自DNA元件百科全書(Encyclopedia of DNA Elements,ENCODE)的數據表明,迄今為止,該項目所收錄的9640多個人類lncRNA基因位點中,只有約100個得到了功能研究。為了闡明lncRNA精細的分子機制,需要更先進的高分辨率體內成像技術和高靈敏度檢測技術。例如,Paige等開發出一種稱為“Spinach”的RNA-熒光基團復合物便可用于動態追蹤活細胞內的RNA;Mercer等也于最近開發了一種稱為“RNA CaptureSeq”的靶向RNA測序技術,具有極高的靈敏度,可以檢測到常規測序方法無法檢測到的微量RNA和瞬時表達的RNA。他們利用該技術檢測到了163種新的lncRNA。我們相信,隨著技術的進步,將有更多的新技術運用于lncRNA的功能研究中,這必將有助于我們進一步解析lncRNA的功能及其分子調控機制,以及它們在疾病發生、發展中的病理機制。