lncRNA芯片

• 简介
• 技术优势
• 数据库
• 实验流程
• 结果展示
• 客户案例
• SCI成果

•        长链非编码RNA (LncRNA)是一类长度超过200nt的RNA，它们本身并不编码蛋白，而是以RNA的形式在多种层面上（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）调控基因的表达水平。近年来的研究表明：LncRNA广泛参与各种生物学过程，LncRNA的异常表达与包括癌症在内的多种疾病密切相关。通过LncRNA芯片，研究人员能够快速高通量的获得与特定生物学过程或者疾病相关的LncRNA的表达变化，从而为后续的LncRNA功能研究或生物标志物筛选提供极大的便利。

         Arraystar LncRNA芯片可同时检测LncRNA和mRNA，迄今为止，国内客户采用Arraystar LncRNA芯片已发表的SCI论文已超600篇，其中多篇发表在Cancer Cell，Mol Cell，Hepatology，Blood，EMBO等国际顶尖杂志上。

         现Arraystar lncRNA芯片已全面升级至人V.50，小鼠V4.0，大鼠V3.0，新增了lncRNA全长信息，并更新或增加了其它注释。

  
  

  芯片特点

  • 检测lncRNA表达量灵敏度高、技术成熟，优于RNA-seq Learn more>>

  • 收录有完备的全长lncRNA*，覆盖所有权威数据库与重要文章中的lncRNA全长信息 Learn more>>
  • 注释lncRNA更系统、更专业，包含基因组信息、表观基因组信息*、序列完整性*、亚细胞定位**、miRNA识别位点^… Learn more>>
  • 设计针对lncRNA不同转录本异构体的转录本特异性探针，对不同转录本检测更准确、特异性更高 Learn more>>
  • 同时检测lncRNA与mRNA，便于调控型lncRNA与编码蛋白的mRNA之间共表达及关联研究

  *适用于Human V5.0 ** 适用于Human V5.0 和 Mouse V4.0

  
  

  Aksomics（原康成生物）是Arraystar中国区唯一代理商，独家为您提供Arraystar公司长链非编码RNA芯片全程一站式技术服务。您只需要提供保存完好的组织或细胞标本，Aksomics的芯片技术服务人员就可为您完成全部实验操作，并提供完整的实验报告。同时，根据您的研究需要，Aksomics还提供各种深入数据挖掘服务。

  Arraystar公司LncRNA芯片产品列表

  服务	芯片	规格	描述
  Human LncRNA Microarray Service	Human LncRNA Array V5.0	8x60K	39,317 LncRNAs and 21,174 mRNAs
  Mouse LncRNA Microarray Service	Mouse LncRNA Array V4.0	8×60K	37,949 LncRNAs and 22,692 mRNAs
  Rat LncRNA Microarray Service	Rat LncRNA Array V3.0	4×44K	10,333 LncRNAs and 28,287 mRNAs

• 比RNA-Seq更适合于lncRNA表达谱检测
  lncRNA一般表达水平低，且在低水平即可发挥功能，使用RNA-Seq检测时常常被高丰度的RNA所遮盖。以下是RNA-seq进行lncRNA表达研究的局限性：
     • 由于lncRNAs丰度低和缺少全长注释信息，导致lncRNAs的定量不准。
     • RNA-Seq对剪接体覆盖度差，通常缺少跨越剪接位点的reads，难以准确检测lncRNA转录本异构体
     • 分析缺少公共lncRNA数据库，无法快速的系统性注释和分析lncRNA
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  完备、强化的全长lncRNA内容
  
       与具有详尽注释的蛋白编码基因不同，lncRNAs常常缺乏注释，信息分散且收集不全。Arraystar拥有高质量的转录组和lncRNA数据库，对各种来源的lncRNA进行了全面收集，包括所有权威数据库、高水平文章以及通过独家自有收集流程所得到的lncRNA。

      

       Arraystar 人 lncRNA芯片 V5.0: FANTOM5 CAT (v1), GENECODE (v29), RefSeq (更新至 2018.11), BIGTranscriptome (v1), knownGene (更新至2018.11), LncRNAdb, LncRNAWiki, RNAdb, NRED, CLS FL, NONCODE (v5), MiTranscriptome (v2), 从超过 47 Tb RNA-seq数据中收集lncRNA. 共包含 39,317 lncRNAs，主要分为金标准lncRNA和可靠的lncRNA两大类.  Learn more>>

  
      Arraystar小鼠 lncRNA芯片 V4.0: GENECODE(VM19), RefSeq(更新至2018.11), KnownGene(更新至 2018.11), GenBank.
  
      Arraystar 大鼠 lncRNA芯片 V3.0: Ensembl (92.rn6), RefSeq(更新至2019.1.1).
  
  lncRNAs的详细注释和功能分析
      一站式芯片结果包含系统、详细和专业的lncRNA注释，如基因组信息、表观基因组信息、子类分析、转录本序列完整性、亚细胞定位、miRNA识别位点、物种保守性、组织/细胞特异性及短肽编码潜力、相关的生物学过程以及疾病相关性，帮助您深入了解lncRNAs的生物功能和分子机制。 Learn more> >
  
  同时检测lncRNA和蛋白编码mRNA的表达，便于调控型lncRNA与编码蛋白mRNA之间共表达及关联研究 
  

  
  

  
  

      

• Arraystar 人LncRNA 芯片V5.0

  探针总数	60,491
  探针长度	60 nt
  探针结合位点	转录本的外显子或剪接位点处设计特异性探针
  探针特异性	转录本特异性
  蛋白编码mRNAs	21,174
  LncRNAs	39,317 (8,393金标准LncRNAs 和 30,924可靠的 LncRNAs)
  mRNA来源	Refseq, UCSC, GENCODE, FANTOM5 CAT
  LncRNA来源	Arraystar LncRNA collection pipelines: lncRNAs from all major databases and literatures up to 2018. “Canonical” or “longest” priority assigned to the transcript for each lncRNA gene. External Databases (current in 2018): FANTOM5 CAT (v1), GENCODE (v29), RefSeq (Updated to 2018.11), BIGTranscriptome (v1), knownGene (Updated to 2018.11), LncRNAdb, LncRNAWiki, RNAdb, NRED, CLS FL, NONCODE (v5), MiTranscriptome (v2) Literatures: Scientific publications up to 2018
  芯片规格	8 × 60 K

  Arraystar 小鼠LncRNA 芯片V4.0

  探针总数	60,641
  探针长度	60 nt
  探针结合位点	转录本的外显子或剪接位点处设计特异性探针
  探针特异性	转录本特异性
  蛋白编码mRNAs	22,692
  LncRNAs	37,949
  mRNA来源	Refseq, Known Gene, GENCODE
  LncRNA来源	Arraystar LncRNA collection pipelines: lncRNAs from all major databases and literatures up to 2018. “Canonical” or “longest” priority assigned to the transcript for each lncRNA gene. External Databases (current in 2018): GENCODE(VM19), RefSeq, KnownGene, GenBank Literatures: Scientific publications up to 2018
  芯片规格	8 × 60 K

  Arraystar大鼠LncRNA芯片V3.0

  探针总数	38,620
  探针长度	60 nt
  探针结合位点	转录本的外显子或剪接位点处设计特异性探针
  探针特异性	转录本特异性
  蛋白编码mRNAs	28,287
  LncRNAs	10,333
  mRNA来源	Refseq, Ensembl
  LncRNA来源	Arraystar LncRNA collection pipelines: lncRNAs from all major databases and literatures up to 2018. “Canonical” or “longest” priority assigned to the transcript for each lncRNA gene. External Databases (current in 2018): Refseq, Ensembl Literatures: Scientific publications up to 2018
  芯片规格	4 × 44 K

• 1.样品总RNA抽提

        若实验对象为组织样品，取适量（50-100mg）新鲜组织样品或正确保存的组织样品，加1ml的RNA抽提试剂Trizol（Invitrogen），匀浆后抽提RNA。
        若实验对象为细胞样品，每份样品取1×10⁶~1×10⁷细胞，完全吸去培养液后加1ml的RNA抽提试剂Trizol（Invitrogen），裂解后抽提RNA。
  2. RNA质量检测
         使用Nanodrop测定RNA在分光光度计260nm、280nm和230nm的吸收值，以计算浓度并评估纯度。
         使用甲醛变性琼脂糖凝胶电泳检测RNA纯度及完整性
  3. cDNA样品合成和标记
  4.标记效率质量检测
         使用Nanodrop检测荧光标记效率，以保证后续芯片实验结果的可靠性。
  5.芯片杂交
         在标准条件下将标记好的探针和高密度芯片进行杂交。
  6.图像采集和数据分析
         使用GenePix 4000B芯片扫描仪扫描芯片的荧光强度，并将实验结果转换成数字型数据保存，使用配套软件对原始数据进行分析运算。
  7.提供实验报告
         芯片扫描图
         实验方法中英文报告
         RNA质检报告
         芯片数据结果报告，包括差异表达LncRNA列表，差异表达基因列表

  
  

  

  常规lncRNA芯片研究流程

  
  

• 基本数据分析

  1.  差异LncRNA的筛选

         对于每个实验组有三次及三次以上生物学重复的实验设计，我们应用T检验筛选任意两个实验组之间差异表达的LncRNA，方差分析（ANOVA）则用于从三个以上实验组筛选差异表达的LncRNA，并以邻近（<100kb）mRNAs进行注释。Aksomics除了提供常规的通过p值筛选的差异LncRNA，还提供通过   FDR筛选的差异LncRNA。与p值筛选相比，FDR筛选对多重筛选过程中的假阳性率进行控制，是一种更加严谨的筛选方法，更适合于生物学重复较多的临床样本。

         适用范围：一般用于两组或多组实验状态下的比较，建议每组实验至少有3次生物学重复。

  

  
  

  2.  差异表达的LncRNA的聚类图

         为了全面而直观地展示样品之间的关系及基因表达差异情况，将表达基因做层次聚类分析。用挑选的基因的表达情况来计算样品直接的相关性。一般来说，同一类样品能通过聚类出现在同一个簇（Cluster）中，聚在同一个簇的基因可能具有类似的生物学功能。

         适用范围：两组或多组样品的表达谱数据

  

  
  

  3.  差异LncRNA的邻近基因分析

         很多LncRNA是通过调控邻近发挥生物学功能，因此通过邻近基因的分析可以为后续LncRNA的功能研究提供线索。Aksomics将差异LncRNAs数据与其临近（< 100 kb）mRNAs的差异表达数据整合，以期提供LncRNAs的功能推断。

         适用范围：两组或多组数据比较获得的差异LncRNA

  1) GO分析

         Gene Ontology（简称GO）是基因功能国际标准分类体系。GO可分为分子功能（Molecular Function），生物过程（Biological Process）和细胞组成（Cellular Component）三个部分。Aksomics对位于差异LncRNA附近（< 100 kb），并且差异表达的蛋白编码基因进行了GO分析。这一方面便于客户从整体上了解差异LncRNA所涉及的GO条目，另一方面也为客户挑选LncRNA提供了线索：客户可以挑选与感兴趣的GO条目相关的差异LncRNA进行后续研究。

  

  
  

  2) Pathway分析

         Aksomics对位于差异LncRNA附近（< 100 kb），并且差异表达的蛋白编码基因进行了Pathway分析。这一方面便于客户从整体上了解差异LncRNA所参与的信号通路，另一方面也为客户挑选LncRNA提供了线索：客户可以挑选与感兴趣的信号通路有关的差异LncRNA进行后续研究。

  

  
  

  4.  LncRNAs的子类分析

         适用范围：两组或多组数据比较获得的差异LncRNA

  （1）差异antisence LncRNAs与相应mRNAs联合分析

         在LncRNA中，研究得比较深入的是反义（Antisense） LncRNA，有超过30%的已注释的人类转录本有相应的反义LncRNA。这些反义LncRNA通过多种机制在转录水平或转录后水平调控相应的正义（sense）mRNA，从而发挥生物学功能。如下图中反义LncRNA诱导染色质和DNA的表观遗传改变，从而影响相应的正义mRNA的表达。Aksomics将差异antisense LncRNAs与相应的sense mRNAs信息进行整合，以推断LncRNAs的功能.

   

  *图释：反义LncRNA诱导染色质和DNA的表观遗传改变，从而影响相应的正义mRNA的表达。

   

  
  

  （2）差异Enhancer LncRNAs与相应mRNAs联合分析

         LncRNA可以发挥类似增强子的功能，增强邻近蛋白质编码基因的表达，从而在发育和分化等过程中发挥关键作用。Aksomics对Ørom UA等人在人类细胞系中发现的3千多条具有增强子功能的LncRNA 进行了详细的注释，并将差异的Enhancer LncRNAs与相应的mRNAs(<300kb)进行了整合，以帮助客户推断这些LncRNAs的功能。

  

  *图释：LncRNA作为增强子，增强邻近蛋白质编码基因表达水平；下图：经siRNA敲除ncRNA后，邻近蛋白质编码基因表达水平下降

  

  
  

  （3）差异LincRNAs与相应mRNAs联合分析

         lincRNAs是目前研究的热点之一。Aksomics根据Rinn等构建的lincRNAs数据库，将芯片中符合标准的差异LncRNA挑选出来与相应mRNA（< 300 kb）进行联合分析，以推断lincRNA功能。

  

  
  

  高级数据分析

  1. CNC（coding-noncoding gene co-expression）分析

         CNC分析是一种通过LncRNA和mRNA共表达数据，将LncRNA与mRNA联系起来的分析方法。通过CNC分析可以发现与某个LncRNA具有相同表达模式的mRNA，通过这些mRNA的功能，可以将LncRNA与特定信号通路或疾病状况联系起来，从而便于预测LncRNA的功能，并揭示其作用机制。

         适用范围：芯片数量≥6张

         AksomicsCNC分析结果展示，下图数据来源于Aksomics客户已发表的文献（Hepatology，影响因子：12.003）：

  

  *图释：LncRNA-HEIH在HCC中的共表达网络。黄色的节点代表LncRNA，绿颜色的节点代表与肿瘤生长和药物耐受相关的蛋白编码基因，紫色节点代表功能未知的蛋白编码基因。

  
  

  2. 生物标志物分析

         Aksomics还为客户提供包括课题设计到数据分析在内的一站式biomarker分析，以常见的筛选预后biomarker为例，我们首先通过Cox回归模型筛选预后相关的LncRNA，然后通过Logistic regression，Nearest Template Prediction (NTP)等多种统计学方法构建预测模型，然后从中挑选出效果最理想的预测模型用于后续分析。无论是LncRNA的筛选，还是预测模型的建立，Aksomcis都通过严谨和科学的分析为客户发表文章提供帮助。

  
  

  
  

  
  

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  1.P53响应的lncRNA GUARDIN参与维护基因组稳定的功能机制研究（GUARDIN is a p53-responsive long non-coding RNA that is essential for genomic stability. Nature Cell Biology, 2018）IF:20.06

  作者应用Arraystar Human LncRNA Array对带有WT p53表达系统以及没有p53表达的H1299人肺腺癌细胞的lncRNA表达谱进行了研究，研究筛选出了一个受p53调控的lncRNA GUARDIN。qPCR验证与芯片结果一致，生信分析发现GUARDIN有三个异构体，其中最长的亚型在p53诱导时含量最丰富。接下来作者通过过表达/敲除p53、qPCR、WB、免疫沉淀等实验验证了GUARDIN是p53响应的lncRNA。在HTC116细胞中，敲除GUARDIN，细胞数目、细胞活力、克隆形成及异移植都明显下降，表明GUARDIN是细胞存活和增殖所必需的。机制研究表明，GUARDIN可以结合miR-23a且能调控miR-23a的靶基因TRF2的表达。进一步研究发现GUARDIN可以作为分子支架介导BRCA1与BARD1的相互作用来调控BRCA1的表达。然后作者通过DNA损伤彗星实验发现，GUARDIN敲除后，DNA损伤加剧等，表明了GUARDIN对基因组稳定性的作用，而且TRF2和BRCA1共同过表达可以消除GUARDIN下调引起的DNA损伤。上述实验表明GUARDIN可以通过调控TRF2和BRCA1的表达促进基因组稳定性。

  2.lncRNA GClnc1作为胃癌预后生物标志物及其调控胃癌发生发展的功能机制研究（LncRNA GClnc1 Promotes Gastric Carcinogenesis and May Act as a Modular Scaffold of WDR5 and KAT2A Complexes to Specify the Histone Modification Pattern. Cancer Discovery, 2016）IF: 19.783

  该研究首先借助Arraystar lncRNA芯片检测了10个胃癌患者的癌组织和癌旁组织中lncRNA的表达情况。之后作者利用严格的筛选条件（P值<0.01, Foldchange>2和原始信号值>1500）从差异表达上调的lncRNA中选取了8个指标进行后续的大样本qPCR验证（n=165），以及临床相关性分析，发现lncRNA GClnc1的异常表达和胃癌的不良预后高度相关，预示它可以作为胃癌预后诊断的潜在biomarker。接着作者对于lncRNA GClnc1是如何调控胃癌的发生和发展进行了深入的功能和机制探究，首先通过GOF/LOF实验证明lncRNA GClnc1可以促进胃癌细胞的增殖、侵袭和转移，然后通过RNA-seq、CNC、ChIP以及ChIRP等细胞生物学实验和生物信息学分析来挖掘lncRNA GClnc1的调控靶点以及相应的调控机制。结果表明lncRNA GClnc1可以作为支架分子（scaffold）锚定在邻近基因SOD2的启动子区域，然后招募组蛋白修饰酶WDR5和KAT2A来顺式（cis）调控基因SOD2的表达，从而促进了胃癌的发生和发展。

  
  

• →  H. pylori infection alters repair of DNA double-strand breaks via SNHG17 The Journal of Clinical Investigation . 2020

  →  Long noncoding RNA HCP5 participates in premature ovarian insufficiency by transcriptionally regulating MSH5 and DNA damage repair via YB1 . Nucleic Acids Research . 2020

  →  lncRNA JPX/miR-33a-5p/Twist1 axis regulates tumorigenesis and metastasis of lung cancer by activating Wnt/β-catenin signaling . Molecular Cancer . 2020

  →  Roles of DANCR/microRNA-518a-3p/MDMA ceRNA network in the growth and malignant behaviors of colon cancer cells . BMC Cancer . 2020

  →  Long non‐coding RNA mediates stroke‐induced neurogenesis . STEM CELLS . 2020

  →  Functional Implications of Cathelicidin Antimicrobial Protein in Breast Cancer and Tumor-Associated Macrophage Microenvironment . Biomolecules . 2020

  → LncRNA Oprm1 overexpression attenuates myocardial ischemia/reperfusion injury by increasing endogenous hydrogen sulfide via Oprm1/miR-30b-5p/CSE axis . Life Sciences . 2020

  →  MicroRNA‐127‐5p impairs function of granulosa cells via HMGB2 gene in premature ovarian insufficiency . Journal of Cellular Physiology . 2020

  →  Identification and analysis of key lncRNAs in malignant-transformed BEAS-2B cells induced with coal tar pitch by microarray analysis . Environmental Toxicology and Pharmacology . 2020

  →  A comprehensive evaluation of differentially expressed mRNAs and lncRNAs in cystitis glandularis with gene ontology, KEGG pathway, and ceRNA network analysis . Translational Andrology and Urology . 2020

  →  Long noncoding RNA CCAT1 inhibits miR‐613 to promote nonalcoholic fatty liver disease via increasing LXRα transcription . Journal of Cellular Physiology . 2020

  →  Inflammation and DNA methylation coregulate the CtBP-PCAF-c-MYC transcriptional complex to activate the expression of a long non-coding RNA CASC2 in acute pancreatitis . Int J Biol Sci . 2020

  →  The Long Noncoding RNA ZFAS1 Potentiates the Development of Hepatocellular Carcinoma via the microRNA-624/MDK/ERK/JNK/P38 Signaling Pathway . OncoTargets and Therapy . 2020

  → A long noncoding RNA cluster-based genomic locus maintains proper development and visual function . Nucleic Acids Research . 2019

  →  LncRNA PCAT1 activates AKT and NF-κB signaling in castration-resistant prostate cancer by regulating the PHLPP/FKBP51/IKKα complex . Nucleic acids research . 2019

  →  m 6 A-induced lncRNA RP11 triggers the dissemination of colorectal cancer cells via upregulation of Zeb1 . Molecular cancer . 2019

  →  Long non-coding RNA GBCDRlnc1 induces chemoresistance of gallbladder cancer cells by activating autophagy . Molecular cancer . 2019

  →  NKILA lncRNA promotes tumor immune evasion by sensitizing T cells to activation-induced cell death . Nature immunology . 2018

  →  Long Non-coding RNA GMAN, Upregulated in Gastric Cancer Tissues, is Associated with Metastasis in Patients and Promotes Translation of Ephrin A1 by Competitively Binding GMAN-AS . Gastroenterology . 2018

  →  GUARDIN is a p53-responsive long non-coding RNA that is essential for genomic stability . Nature Cell Biology . 2018

  →  Long noncoding RNA lnc-TSI inhibits renal fibrogenesis by negatively regulating the TGF-β/Smad3 pathway . Science translational medicine . 2018

  →  A 3-LncRNA Risk Scoring System for Prognosis of Adult Acute Myeloid Leukemia . Blood . 2018

  → GUARDIN is a p53-responsive long non-coding RNA that is essential for genomic stability. Nature Cell Biology. 2018

  
  

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