适合模仿的生物信息学 lncRNA结合肿瘤的研究思路

今天分享一篇“lncRNA+肿瘤”的文献“Long noncoding RNA SNHG12 promotes tumour progression and sunitinib resistance by upregulating CDCA3 in renal cell carcinoma” (Biomed Rsearch International, IF=2.27),分数不高,但研究思路比较简单,适合模仿。

研究背景

舒尼替尼(sunitinib)等靶向药物能够治疗肾细胞癌(RCC),但半年之后通常会出现耐药性,因此严重影响预后和生存率。非编码RNA(lncRNA)对基因转录和蛋白质翻译都有重要的调控作用,并且研究发现lncRNA在肿瘤细胞的增殖转移、凋亡抑制和耐药性方面都具有功能。其中lncRNA SNHG12被发现能结合microRNA(长度为22bp左右的非编码RNA),起到“分子海绵”的作用,从而促进肿瘤增殖转移和上皮细胞转化(EMT)以及参与多种药物耐药,但SNHG12在RCC中的作用及机制尚不明确。

研究思路

首先利用生物信息数据库(TCGA和)结合测序数据筛选参与舒尼替尼耐药性的lncRNA,最终获得4个候选的lncRNA。并且通过Oncomine数据库发现4个候选的lncRNA:只有SNH12的表达量与肾透明细胞癌患者的生存率、肿瘤评级等密切相关,SNHG12表达增加表明生存期缩短,肿瘤分级和分期升高,推断SNH12可能作为肾细胞癌(RCC)疾病的潜在标志物。

       

接着作者通过GEO数据集,筛选出与SNHG12表达相关的排名靠前的差异表达基因,通过维恩交集得到6个肿瘤相关的候选基因。通过敲除和过表达SNHG12,分别检测候选基因表达量,结合生物信息学分析以及qRT-PCR等实验验证,筛选到的6个基因:仅CDCA3基因的表达量与SNHG12有一致性趋势。

同时作者进一步结合TCGA数据库对SNHG12和CDCA3进行相关性分析,以及免疫组化、Western Blot等实验确定CDCA3转录的RNA和蛋白在RCC组织中均高表达。

       

既然SNHG12和CDCA3与RCC有关系,那么接下来作者进行实验验证,首先进行体外实验验证,敲除和过表达SNHG12,利用CCK8、Transwell迁移等实验检测RCC细胞的侵袭和迁移能力以及细胞周期。结果表明:敲除SNHG12后RCC细胞增殖、侵袭和迁移等能力下降,细胞周期停留在G0/G1期,过表达SNHG12结果则相反。得出:SNHG12能够通过CDCA3来增强RCC细胞的增殖和转移。

       

既然SNHG12能够通过CDCA3来增强RCC细胞的增殖和转移,那么这些又对舒尼替尼的耐药性影响如何呢?于是作者接着探究,同样利用生物信息学分析SNHG12、CDCA3与肿瘤细胞耐药性的关系,同时结合RT-qPCR、Western Blot等体外实验检测耐药细胞中SNHG12、CDCA3的表达量;以及敲除和过表达SNHG12和CDCA3后细胞的增殖情况。

       

同时作者在动物水平得出相同的结论,即SNH12和CDCA3均能促进肿瘤细胞对舒尼替尼的耐药性,并且敲除SNH12或CDCA3能有效降低耐药性。

       

现在来看,文章已经实验完整,逻辑清晰,最后作者进一步力求完美,通过分子实验解析出SNHG12和CDCA3互作机制,当SNHG12与SP1结合后,SP1会直接结合CDCA3启动子。在机制加持下,使得整体文章完美闭环。

       

心得体会

本文献利用测序结合数据库挖掘出目标lncRNA ——SNHG12,并顺藤摸瓜找到相应的调控基因——CDCA3,证实lncRNA SNHG12可以通过结合SP1来提高CDCA3表达促进肾细胞癌发展和耐药性。可以作为国自然“lncRNA+肿瘤”研究的模板,将基因、表型、机制外加药物作用联系起来,我们想说以上四者中聚焦任意两点,深挖也能出不错的文章吆,赶紧行动起来吧。

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