[发明专利]一种长链RNA特异性探针的设计方法

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种长链RNA特异性探针的设计方法；所述长链RNA特异性探针能同时检测mRNA、环状RNA或长链非编码RNA中的至少两种长链RNA的表达丰度或差异表达。本发明的设计方法得到的长链RNA特异性探针灵敏度高、特异性强，能够对微量样本的环状RNA、长链非编码RNA等调控性RNA分子与表达蛋白的mRNA表达丰度进行同时、快速、高通量的检测。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种长链RNA特异性探针的设计方法。·

背景技术

环状RNA(circRNA)是一类以共价封闭环为特征，广泛存在于真核生物中的新型RNA分子。circRNA来源于基因的外显子或者内含子区域，在哺乳动物细胞中大量存在。circRNAs的形成不同于线性RNA的标准剪切模式，是通过供体外显子的5’端与受体外显子的3’端首尾相连，形成反向剪接位点(backsplicing)剪切而来。现有的circRNA形成模型主要有以下几种(参见图1所示)：

(1)“套锁驱动成环(lariat-driven circularization)”或者“外显子跳跃成环(exon skipping)”，如图1A所示；

(2)“配对内含子驱动成环(intron-pairing-driven circularization)”或者“直接反向拼接成环(direct backsplicing)”，如图1B所示；

(3)环状内含子RNA(ciRNAs)形成模式，如图1C所示；

(4)依赖于RNA结合蛋白(RNA binding proteins，RBPs)环化模式，如图1D所示；

(5)类似于可变剪切的可变环化模式，如图1E所示。

现有研究表明大部分的circRNA在不同物种间是保守的。同时，由于其环状结构能抵抗RNase R的降解而比较稳定。circRNA由于其表达的特异性和调控的复杂性，以及在疾病发生中的重要作用，越来越受到大家的重视。就像miRNA和长链非编码RNA一样，circRNA已经成为RNA领域的一个新的研究热点。目前常用的环状RNA表达丰度检测的技术手段是实时PCR，但该方法具有研究通量低的缺点，而circRNA的研究刚刚起步，急需一个高通量的可靠的检测技术来满足研究需要。

长链非编码RNA(lncRNA)泛指长度大于200个碱基的线性非编码RNA，整体表达丰度低于mRNA，保守性差，40％左右的lncRNA具有polyA尾巴，具有较强的组织表达特异。其在转录沉默、转录激活、染色体修饰、核内运输等均具有重要的功能。lncRNA曾被比喻为宇宙的暗物质，最近几年的研究发现它参与多种生物学过程，是维持基因功能的重要基础，与多种复杂疾病相关。根据长链非编码RNA与其最近的mRNA的位置关系可以分为：反义长链非编码RNA(Antisense lncRNA)、同义长链非编码RNA(Sense lncRNA)、内含子长链非编码RNA(Intronic lncRNA)、基因间长链非编码RNA(Intergenic lnc RNA)、双向长链非编码RNA(Bidirectional lncRNA)、增强子长链非编码RNA(Enhancer lncRNA)

基因芯片技术是指通过微阵列技术将高密度DNA片段通过高速机器人或原位合成方式以一定的顺序或排列方式使其附着在如玻片、硅片等固相表面，以荧光或生物素标记的目的片段，借助碱基互补杂交原理，进行大量的基因表达研究的革命性技术。基因芯片技术是伴随着人类基因组计划的实施而发展起来的生命科学领域里的前沿生物技术。目前，人们对疾病的分类和诊断的水平已经有了进一步的提高，基于基因芯片的特征选择技术在其中起到了关键性的作用。经过十几年的发展，基因芯片技术也在不断完善、成熟，并广泛运用于生命科学的各个领域，但现有技术中尚无能够同时检测mRNA、环状RNA、长链非编码RNA等多种长链RNA表达丰度的基因芯片及方法。

发明内容