一篇2016年发表在Nature上的lncRNA调控模式文章介绍一个有意思的调控方式——local regulation（局部调控），对应的是global regulation（全局调控）。 简单来说，local regulation表示仅调控临近基因，例如启动子；而global regulation则指调控的基因范围更广，可能是影响某一生物过程中全部的基因，例如某一剪接因子。
lncRNA作为一种近年来广受关注的非编码RNA，相关的功能机制也是不断的被揭示。而已发现的诸多作用机制中，主要还是需要依靠lncRNA的RNA分子本身发挥功能，例如作为分子支架，分子信号，捕获分子亦或介导分子参与调控基因表达与功能发挥等过程。而这篇关于lncRNA的local regulation的研究，则提出了了lncRNA的一种全新调控模式：不依赖与lncRNA分子本身，而是依赖lncRNA转录行为；通俗的理解就是：lncRNA的转录或者剪接过程可以调控其邻近基因的表达，而lncRNA转录出来的RNA产物并不影响该邻近基因的表达。
lncRNA调控邻近基因表达
三言两语
本研究是通过研究多组lncRNA及其邻近基因，发现lncRNA可以通过多种不同的模式参与对于其邻近基因的表达调控。
1.采用CRISPR/Cas9缺失lncRNA的启动子区域，影响lncRNA邻近基因的表达，据此提出三种可能的机制：（1）在缺失的lncRNA启动子区存在调控其邻近基因的功能元件（例如增强子）；（2）lncRNA的转录影响邻近基因的表达；（3）lncRNA的转录产物参与调控邻近基因的表达。
2.lnc1536（Bendr）及其邻近基因Bend4：敲除Bendr的启动子，抑制Bend4的转录；进一步采取在Bendr转录起始位点（TSS）下游敲入转录终止信号（polyadenylation signals，pAS），发现并不影响Bend4的转录。因此排除了上述三种可能性中的第2种和第3种。推测其中Bendr启动子区存在调控Bend4的调控元件。
lnc1536（Bendr）及其邻近基因Bend4
3.linc1319（Blustr）及其邻近基因Sfmbt2：敲除Blustr的启动子，抑制Sfmbt2的转录；而逐个敲除Blustr的外显子和内含子并不抑制Sfmbt2的表达，反而在TSS后不同位置敲入pAS都会显著抑制Sfmbt2。因此排除了上述三种情况中的（1）和（3）点，Blustr是通过其转录行为调控sfmbt2的表达。此外，研究者还发现，缺失Blustr第一个内含的5'剪接位点，同样会显著抑制Sfmbt2，提示Blustr的剪接同样会参与对Sfmbt2的表达调控。
linc1319（Blustr）及其邻近基因Sfmbt2
3.研究者基于以上相关作用机制的研究，将RNA基于功能机制分成两类：（I）依赖基因转录产物发挥功能，例如mRNA通过翻译产生的蛋白发挥功能；lncRNA Xist则可以依靠其RNA分子本身发挥功能；（II）依赖基因内部（例如启动子区）中调控元件或者基因的转录或剪接行为发挥调控功能。不过有些基因可能同时具备上述两种作用机制。此外研究者也提到，这种local regulation并不局限于lncRNA等非编码RNA，对于一些编码基因，其也可以以类似方式调控邻近基因的表达。
PS.Nature 同期另一项研究也发现lncRNA Uph通过local regulation的方式，依赖其转录行为，调控邻近基因Hand2的表达。
Reference
1.Engreitz, J. M. et al. Local regulation of gene expression by lncRNA promoters, transcription and splicing. Nature 539, 452-455 (2016).
2.Anderson, K. M. et al. Transcription of the non-coding RNA upperhand controls Hand2 expression and heart development. Nature 539, 433-436 (2016).
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