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lncRNA芯片

  • 簡介
  • 技術優勢
  • 數據庫
  • 實驗流程
  • 結果展示
  • 客戶案例
  • SCI成果
  •        長鏈非編碼RNA (LncRNA)是一類長度超過200nt的RNA,它們本身并不編碼蛋白,而是以RNA的形式在多種層面上(表觀遺傳調控、轉錄調控以及轉錄后調控等)調控基因的表達水平。近年來的研究表明:LncRNA廣泛參與各種生物學過程,LncRNA的異常表達與包括癌癥在內的多種疾病密切相關。通過LncRNA芯片,研究人員能夠快速高通量的獲得與特定生物學過程或者疾病相關的LncRNA的表達變化,從而為后續的LncRNA功能研究或生物標志物篩選提供極大的便利。

           Arraystar LncRNA芯片可同時檢測LncRNA和mRNA,這一突破性芯片平臺的構建,使Arraystar成為LncRNA研究領域的先驅和領導者。迄今為止,國內客戶采用Arraystar LncRNA芯片已發表的SCI論文已超500篇,其中多篇發表在Cancer Cell,Mol Cell,Hepatology,Blood,EMBO等國際頂尖雜志上。

           現Arraystar lncRNA芯片已全面升級至人V.50,小鼠V4.0,大鼠V3.0,新增了最新、最全、最強化的lncRNA全長信息,并更新或增加了其它注釋。


    芯片特點

    ? 檢測lncRNA表達量靈敏度高、技術最成熟,優于RNA-seq Learn more>>

    ? 收錄全長lncRNA*最完備,覆蓋所有權威數據庫(最新版本)與重要文章中的lncRNA全長信息 Learn more>>
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    注釋lncRNA更系統、更專業,包含基因組信息、表觀基因組信息*、序列完整性*、亞細胞定位**、miRNA識別位點 Learn more>>
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    設計針對lncRNA不同轉錄本異構體的轉錄本特異性探針,對不同轉錄本檢測更準確、特異性更高 Learn more>>
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    同時檢測lncRNA與mRNA,便于調控型lncRNA與編碼蛋白的mRNA之間共表達及關聯研究

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


    Aksomics(原康成生物)是Arraystar中國區唯一代理商,獨家為您提供Arraystar公司長鏈非編碼RNA芯片全程一站式技術服務。您只需要提供保存完好的組織或細胞標本,Aksomics的芯片技術服務人員就可為您完成全部實驗操作,并提供完整的實驗報告。同時,根據您的研究需要,Aksomics還提供各種深入數據挖掘服務。

    Arraystar公司LncRNA芯片產品列表

    服務 芯片 規格 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 10,582 LncRNAs and 27,770 mRNAs
  • 比RNA-Seq更適合于lncRNA表達譜檢測
    lncRNA一般表達水平低,且在低水平即可發揮功能,使用RNA-Seq檢測時常常被高豐度的RNA所遮蓋。以下是RNA-seq進行lncRNA表達研究的局限性:
       ? 由于lncRNAs豐度低和缺少全長注釋信息,導致lncRNAs的定量不準。
       ? RNA-Seq對剪接體覆蓋度差,通常缺少跨越剪接位點的reads,難以準確檢測lncRNA轉錄本異構體
       ? 分析缺少公共lncRNA數據庫,無法快速的系統性注釋和分析lncRNA
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    最新、最全、強化的全長lncRNA內容

         與具有詳盡注釋的蛋白編碼基因不同,lncRNAs常常缺乏注釋,信息分散且收集不全。Arraystar擁有高質量的轉錄組和lncRNA數據庫,對各種來源的lncRNA進行了全面收集,包括所有權威數據庫、高水平文章以及通過獨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), 從超過 47 Tb RNA-seq數據中收集lncRNA. 共包含 39,317 lncRNAs,主要分為金標準lncRNA和可靠的lncRNA兩大類.  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的詳細注釋和功能分析
        一站式芯片結果包含系統、詳細和專業的lncRNA注釋,如基因組信息、表觀基因組信息、子類分析、轉錄本序列完整性、亞細胞定位、miRNA識別位點、物種保守性、組織/細胞特異性及短肽編碼潛力、相關的生物學過程以及疾病相關性,幫助您深入了解lncRNAs的生物功能和分子機制。 Learn more> >

    同時檢測lncRNA和蛋白編碼mRNA的表達,便于調控型lncRNA與編碼蛋白mRNA之間共表達及關聯研究 



        

  • Arraystar 人LncRNA 芯片V5.0

    探針總數 60,491
    探針長度 60 nt
    探針結合位點 轉錄本的外顯子或剪接位點處設計特異性探針
    探針特異性 轉錄本特異性
    蛋白編碼mRNAs 21,174
    LncRNAs 39,317 (8,393金標準LncRNAs 和 30,924可靠的 LncRNAs)
    mRNA來源 Refseq, UCSC, GENECODE, FANTOM5 CAT
    LncRNA來源 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), GENECODE (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
    芯片規格 8 × 60 K

    Arraystar 小鼠LncRNA 芯片V4.0

    探針總數 60,641
    探針長度 60 nt
    探針結合位點 轉錄本的外顯子或剪接位點處設計特異性探針
    探針特異性 轉錄本特異性
    蛋白編碼mRNAs 22,692
    LncRNAs 37,949
    mRNA來源 Refseq, Known Gene, GENECODE
    LncRNA來源 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):
    GENECODE(VM19), RefSeq, KnownGene, GenBank
    Literatures:
    Scientific publications up to 2018
    芯片規格 8 × 60 K

    Arraystar大鼠LncRNA芯片V3.0

    探針總數 38,352
    探針長度 60 nt
    探針結合位點 轉錄本的外顯子或剪接位點處設計特異性探針
    探針特異性 轉錄本特異性
    蛋白編碼mRNAs 27,770
    LncRNAs 10,582
    mRNA來源 Refseq, Ensembl
    LncRNA來源 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
    芯片規格 4 × 44 K
  • 1.樣品總RNA抽提

          若實驗對象為組織樣品,取適量(50-100mg)新鮮組織樣品或正確保存的組織樣品,加1ml的RNA抽提試劑Trizol(Invitrogen),勻漿后抽提RNA。
          若實驗對象為細胞樣品,每份樣品取1×106~1×107細胞,完全吸去培養液后加1ml的RNA抽提試劑Trizol(Invitrogen),裂解后抽提RNA。
    2. RNA質量檢測
           使用Nanodrop測定RNA在分光光度計260nm、280nm和230nm的吸收值,以計算濃度并評估純度。
           使用甲醛變性瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA純度及完整性
    3. cDNA樣品合成和標記
    4.標記效率質量檢測
           使用Nanodrop檢測熒光標記效率,以保證后續芯片實驗結果的可靠性。
    5.芯片雜交
           在標準條件下將標記好的探針和高密度芯片進行雜交。
    6.圖像采集和數據分析
           使用GenePix 4000B芯片掃描儀掃描芯片的熒光強度,并將實驗結果轉換成數字型數據保存,使用配套軟件對原始數據進行分析運算。
    7.提供實驗報告
           芯片掃描圖
           實驗方法中英文報告
           RNA質檢報告
           芯片數據結果報告,包括差異表達LncRNA列表,差異表達基因列表


    常規lncRNA芯片研究流程


  • 基本數據分析

    1.  差異LncRNA的篩選

           對于每個實驗組有三次及三次以上生物學重復的實驗設計,我們應用T檢驗篩選任意兩個實驗組之間差異表達的LncRNA,方差分析(ANOVA)則用于從三個以上實驗組篩選差異表達的LncRNA,并以鄰近(<100kb)mRNAs進行注釋。Aksomics除了提供常規的通過p值篩選的差異LncRNA,還提供通過   FDR篩選的差異LncRNA。與p值篩選相比,FDR篩選對多重篩選過程中的假陽性率進行控制,是一種更加嚴謹的篩選方法,更適合于生物學重復較多的臨床樣本。

           適用范圍:一般用于兩組或多組實驗狀態下的比較,建議每組實驗至少有3次生物學重復。


    2.  差異表達的LncRNA的聚類圖

           為了全面而直觀地展示樣品之間的關系及基因表達差異情況,將表達基因做層次聚類分析。用挑選的基因的表達情況來計算樣品直接的相關性。一般來說,同一類樣品能通過聚類出現在同一個簇(Cluster)中,聚在同一個簇的基因可能具有類似的生物學功能。

           適用范圍:兩組或多組樣品的表達譜數據


    3.  差異LncRNA的鄰近基因分析

           很多LncRNA是通過調控鄰近發揮生物學功能,因此通過鄰近基因的分析可以為后續LncRNA的功能研究提供線索。Aksomics將差異LncRNAs數據與其臨近(< 100 kb)mRNAs的差異表達數據整合,以期提供LncRNAs的功能推斷。

           適用范圍:兩組或多組數據比較獲得的差異LncRNA

    1) GO分析

           Gene Ontology(簡稱GO)是基因功能國際標準分類體系。GO可分為分子功能(Molecular Function),生物過程(Biological Process)和細胞組成(Cellular Component)三個部分。Aksomics對位于差異LncRNA附近(< 100 kb),并且差異表達的蛋白編碼基因進行了GO分析。這一方面便于客戶從整體上了解差異LncRNA所涉及的GO條目,另一方面也為客戶挑選LncRNA提供了線索:客戶可以挑選與感興趣的GO條目相關的差異LncRNA進行后續研究。


    2) Pathway分析

           Aksomics對位于差異LncRNA附近(< 100 kb),并且差異表達的蛋白編碼基因進行了Pathway分析。這一方面便于客戶從整體上了解差異LncRNA所參與的信號通路,另一方面也為客戶挑選LncRNA提供了線索:客戶可以挑選與感興趣的信號通路有關的差異LncRNA進行后續研究。


    4.  LncRNAs的子類分析

           適用范圍:兩組或多組數據比較獲得的差異LncRNA

    (1)差異antisence LncRNAs與相應mRNAs聯合分析

           在LncRNA中,研究得比較深入的是反義(Antisense) LncRNA,有超過30%的已注釋的人類轉錄本有相應的反義LncRNA。這些反義LncRNA通過多種機制在轉錄水平或轉錄后水平調控相應的正義(sense)mRNA,從而發揮生物學功能。如下圖中反義LncRNA誘導染色質和DNA的表觀遺傳改變,從而影響相應的正義mRNA的表達。Aksomics將差異antisense LncRNAs與相應的sense mRNAs信息進行整合,以推斷LncRNAs的功能.

     

    *圖釋:反義LncRNA誘導染色質和DNA的表觀遺傳改變,從而影響相應的正義mRNA的表達。

     


    (2)差異Enhancer LncRNAs與相應mRNAs聯合分析

           LncRNA可以發揮類似增強子的功能,增強鄰近蛋白質編碼基因的表達,從而在發育和分化等過程中發揮關鍵作用。Aksomics對?rom UA等人在人類細胞系中發現的3千多條具有增強子功能的LncRNA 進行了詳細的注釋,并將差異的Enhancer LncRNAs與相應的mRNAs(<300kb)進行了整合,以幫助客戶推斷這些LncRNAs的功能。

    *圖釋:LncRNA作為增強子,增強鄰近蛋白質編碼基因表達水平;下圖:經siRNA敲除ncRNA后,鄰近蛋白質編碼基因表達水平下降


    (3)差異LincRNAs與相應mRNAs聯合分析

           lincRNAs是目前研究的熱點之一。Aksomics根據Rinn等構建的lincRNAs數據庫,將芯片中符合標準的差異LncRNA挑選出來與相應mRNA(< 300 kb)進行聯合分析,以推斷lincRNA功能。


    高級數據分析

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

           CNC分析是一種通過LncRNA和mRNA共表達數據,將LncRNA與mRNA聯系起來的分析方法。通過CNC分析可以發現與某個LncRNA具有相同表達模式的mRNA,通過這些mRNA的功能,可以將LncRNA與特定信號通路或疾病狀況聯系起來,從而便于預測LncRNA的功能,并揭示其作用機制。

           適用范圍:芯片數量≥6張

           AksomicsCNC分析結果展示,下圖數據來源于Aksomics客戶已發表的文獻(Hepatology,影響因子:12.003):

    *圖釋:LncRNA-HEIH在HCC中的共表達網絡。黃色的節點代表LncRNA,綠顏色的節點代表與腫瘤生長和藥物耐受相關的蛋白編碼基因,紫色節點代表功能未知的蛋白編碼基因。


    2. 生物標志物分析

           Aksomics還為客戶提供包括課題設計到最終數據分析在內的一站式biomarker分析,以最常見的篩選預后biomarker為例,我們首先通過Cox回歸模型篩選預后相關的LncRNA,然后通過Logistic regression,Nearest Template Prediction (NTP)等多種統計學方法構建預測模型,然后從中挑選出效果最好的預測模型用于后續分析。無論是LncRNA的篩選,還是預測模型的建立,都及其嚴謹和科學,能最大限度的為客戶發表文章提供幫助。




  • 1. LncRNA生物標記物案例分析 

    LncRNA胰腺癌診斷生物標記物篩選(Expression profile of long non-coding RNAs in pancreatic cancer and their clinical significance as biomarkers. Oncotarget, 2015)
           該研究首先通過Arraystar LncRNA芯片對胰腺癌和慢性胰腺炎組織(8 vs. 4)中的LncRNA表達譜進行了檢測,找到了33個在胃癌中差異表達的LncRNA。之后作者從上調最明顯的LncRNA中挑選了三個(XLOC_006390, HOTTIP-005和RP11-567G11.1),在144個臨床組織樣本中進行了qPCR驗證,鎖定了HDRF和RDRF(HOTTIP-005和RP11-567G11.1來源的RNA片段)。結合qPCR的數據和臨床信息,進一步在胰腺癌(n=122)和正常對照(n=127)的血漿樣本中驗證了HDRF和RDRF的診斷潛能。實驗證明,HDRF和RDRF與胰腺癌發生密切相關,是潛在的診斷和預后marker。 


    2. LncRNA生物標記物和功能機制聯合研究案例 

    LncRNA-NKILA作為乳腺癌預后生物標記物和其在NF-κB信號通路及乳腺癌轉移中的功能機制研究(A Cytoplasmic NF-κB Interacting Long Noncoding RNA Blocks IκB Phosphorylation and Suppresses Breast Cancer Metastasis [J]. Cancer Cell, 2015) IF: 23.523
           該研究首先通過Arraystar LncRNA芯片檢測了多種炎癥因子((TNF)-a, IL-1b和LPS)處理的乳腺癌細胞(MDA-MB-231)中的lncRNA表達譜,并找出了23個上調10倍的lncRNAs和28個下調10倍的lncRNAs。其中,NKILA在三組炎癥因子處理中均上調12倍以上,因此,作者選擇NKILA作為研究對象。臨床研究中,作者利用qRT-PCR在上千例乳腺癌組織中檢測NKILA的表達情況,并結合臨床數據進行分析,結果表明:NKILA高表達與乳腺癌預后不良顯著相關,是潛在的乳腺癌預后marker。功能機制研究中,作者在細胞系和小鼠模型中進行NKILA的敲除和過表達,驗證其生物學功能,并進一步通過RIP、RNA pull down等實驗探索其分子機制,結果表明:NKILA能夠與NF-κB通路相互作用,通過結合NF-κB/IκB抑制了IKK誘導的IκB磷酸化,使得NF-κB信號通路失活,從而抑制乳腺癌腫瘤轉移。

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

    → A novel 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

    → Non-coding RNAs participate in the regulatory network of CLDN4 via ceRNA mediated miRNA evasion. NATURE COMMUNICATIONS. 2017

    → Long Non-coding RNA DILC Represses Self-renewal of Liver Cancer Stem Cells via Inhibiting Autocrine IL-6/STAT3 Axis. Journal of Hepatology. 2016

    → Long non-coding RNA UICLM promotes colorectal cancer liver metastasis by acting as a ceRNA for microRNA-215 to regulate ZEB2 expression. Theranostics. 2017

    → An acetyl-L-carnitine switch on mitochondrial dysfunction and rescue in the metabolomics study on aluminum oxide nanoparticles. Particle and Fibre Toxicology.  2016

    → Integrative Functional Transcriptomic Analyses Implicate Specific Molecular Pathways in pulmonary toxicity from Exposure to Aluminum Oxide Nanoparticles. Nanotoxicology. 2016

    → Tumor-derived exosomal lnc-Sox2ot promotes EMT and stemness by acting as a ceRNA in pancreatic ductal adenocarcinoma. Oncogene. 2018

    → A novel oncogene, promotes proliferation and metastasis by activating the VEGF pathway in gastric cancer. Oncogene. 2018 

    → Long non-coding RNA LINC01619 regulates miR-27a/FOXO1 and endoplasmic reticulum stress-mediated podocyte injury in diabetic nephropathy. Antioxidants and Redox Signaling. 2018

    → A newly identified lncRNA MAR1 acts as a miR‐487b sponge to promote skeletal muscle differentiation and regeneration. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 2018

    → The TMSB4 Pseudogene LncRNA Functions as a Competing Endogenous RNA to Promote Cartilage Degradation in Human Osteoarthritis. Molecular Therapy. 2016

    → AK098656, a Novel Vascular Smooth Muscle Cell–Dominant Long Noncoding RNA, Promotes Hypertension. Hypertension. 2018

    → A novel lncRNA uc. 134 represses hepatocellular carcinoma progression by inhibiting CUL4A-mediated ubiquitination of LATS1. Journal of Hematology & Oncology. 2017

    → A long non-coding RNA HOTTIP expression is associated with disease progression and predicts outcome in small cell lung cancer patients. Molecular Cancer. 2017

    → Up-regulation of lncRNA CASC9 promotes esophageal squamous cell carcinoma growth by negatively regulating PDCD4 expression through EZH2. Molecular Cancer. 2017

    → Long non-coding RNA LINC00161 sensitises osteosarcoma cells to cisplatin-induced apoptosis by regulating the miR-645-IFIT2 axis. Cancer Letters. 2016

    → Circulating “lncRNA OTTHUMT00000387022” from Monocytes as a Novel Biomarker for Coronary Artery Disease. Cardiovascular Research. 2016

    → DC-SIGNR by influencing the lncRNA HNRNPKP2 upregulates the expression of CXCR4 in gastric cancer liver metastasis. Molecular Cancer. 2017



    更多SCI成果詳見>>