• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

长非编码 RNA 中 Z-RNA 优先形成于插入基序。

Preferential formation of Z-RNA over intercalated motifs in long noncoding RNA.

机构信息

School of Molecular Sciences, The University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia.

Laboratoire d'Optique et Biosciences, École Polytechnique, CNRS, INSERM, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France.

出版信息

Genome Res. 2024 Mar 20;34(2):217-230. doi: 10.1101/gr.278236.123.

DOI:10.1101/gr.278236.123
PMID:38355305
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10984386/
Abstract

Secondary structure is a principal determinant of lncRNA function, predominantly regarding scaffold formation and interfaces with target molecules. Noncanonical secondary structures that form in nucleic acids have known roles in regulating gene expression and include G-quadruplexes (G4s), intercalated motifs (iMs), and R-loops (RLs). In this paper, we used the computational tools G4-iM Grinder and QmRLFS-finder to predict the formation of each of these structures throughout the lncRNA transcriptome in comparison to protein-coding transcripts. The importance of the predicted structures in lncRNAs in biological contexts was assessed by combining our results with publicly available lncRNA tissue expression data followed by pathway analysis. The formation of predicted G4 (pG4) and iM (piM) structures in select lncRNA sequences was confirmed in vitro using biophysical experiments under near-physiological conditions. We find that the majority of the tested pG4s form highly stable G4 structures, and identify many previously unreported G4s in biologically important lncRNAs. In contrast, none of the piM sequences are able to form iM structures, consistent with the idea that RNA is unable to form stable iMs. Unexpectedly, these C-rich sequences instead form Z-RNA structures, which have not been previously observed in regions containing cytosine repeats and represent an interesting and underexplored target for protein-RNA interactions. Our results highlight the prevalence and potential structure-associated functions of noncanonical secondary structures in lncRNAs, and show G4 and Z-RNA structure formation in many lncRNA sequences for the first time, furthering the understanding of the structure-function relationship in lncRNAs.

摘要

二级结构是长链非编码 RNA(lncRNA)功能的主要决定因素,主要涉及支架形成和与靶分子的相互作用。在核酸中形成的非规范二级结构在调节基因表达方面具有已知作用,包括 G-四联体(G4s)、插入基序(iMs)和 R 环(RLs)。在本文中,我们使用计算工具 G4-iM Grinder 和 QmRLFS-finder 来预测这些结构在整个 lncRNA 转录本中的形成情况,与蛋白质编码转录本进行比较。通过将我们的结果与公开的 lncRNA 组织表达数据相结合,并进行途径分析,评估了预测结构在生物背景下 lncRNA 中的重要性。选择 lncRNA 序列中预测 G4(pG4)和 iM(piM)结构的形成在近生理条件下使用生物物理实验在体外得到了证实。我们发现,大多数经过测试的 pG4 形成高度稳定的 G4 结构,并在生物重要的 lncRNA 中鉴定出许多以前未报道过的 G4。相比之下,没有一个 piM 序列能够形成 iM 结构,这与 RNA 不能形成稳定 iM 的观点一致。出乎意料的是,这些富含 C 的序列反而形成了 Z-RNA 结构,这在以前的含有胞嘧啶重复序列的区域中从未观察到过,代表了一个有趣且尚未得到充分探索的蛋白质-RNA 相互作用的目标。我们的研究结果强调了非规范二级结构在 lncRNA 中的普遍性和潜在结构相关功能,并首次在许多 lncRNA 序列中观察到 G4 和 Z-RNA 结构的形成,进一步加深了对 lncRNA 结构-功能关系的理解。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/278480dcafd9/217f04.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/63ed9726d080/217f01.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/8d20b22d58a0/217f02.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/e1be0f16792d/217f03.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/278480dcafd9/217f04.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/63ed9726d080/217f01.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/8d20b22d58a0/217f02.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/e1be0f16792d/217f03.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/6733/10984386/278480dcafd9/217f04.jpg

相似文献

1
Preferential formation of Z-RNA over intercalated motifs in long noncoding RNA.长非编码 RNA 中 Z-RNA 优先形成于插入基序。
Genome Res. 2024 Mar 20;34(2):217-230. doi: 10.1101/gr.278236.123.
2
Genome-wide mapping of i-motifs reveals their association with transcription regulation in live human cells.全基因组范围内 i-motif 的作图揭示了它们与人活细胞转录调控的关联。
Nucleic Acids Res. 2023 Sep 8;51(16):8309-8321. doi: 10.1093/nar/gkad626.
3
G-quadruplexes in long non-coding RNAs and their interactions with proteins.长非编码 RNA 中的 G-四链体及其与蛋白质的相互作用。
Int J Biol Macromol. 2024 Oct;278(Pt 4):134946. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.134946. Epub 2024 Aug 24.
4
Structurally diverse G-quadruplexes as the noncanonical nucleic acid drug target for live cell imaging and antibacterial study.结构多样的G-四链体作为活细胞成像和抗菌研究的非经典核酸药物靶点。
Chem Commun (Camb). 2023 Feb 2;59(11):1415-1433. doi: 10.1039/d2cc05945b.
5
In Silico Identification of Potential Quadruplex Forming Sequences in LncRNAs of Cervical Cancer.基于计算机预测宫颈癌长链非编码 RNA 中潜在四链体形成序列。
Int J Mol Sci. 2023 Aug 10;24(16):12658. doi: 10.3390/ijms241612658.
6
Non-duplex G-Quadruplex DNA Structure: A Developing Story from Predicted Sequences to DNA Structure-Dependent Epigenetics and Beyond.非双螺旋 G-四链体 DNA 结构:从预测序列到 DNA 结构依赖的表观遗传学及其他领域的发展历程。
Acc Chem Res. 2021 Jan 5;54(1):46-56. doi: 10.1021/acs.accounts.0c00431. Epub 2020 Dec 21.
7
Hypothesis: Regulation of neuroplasticity may involve I-motif and G-quadruplex DNA formation modulated by epigenetic mechanisms.假说:神经可塑性的调节可能涉及由表观遗传机制调节的 I 型结构和 G-四链体 DNA 的形成。
Med Hypotheses. 2019 Jun;127:129-135. doi: 10.1016/j.mehy.2019.04.003. Epub 2019 Apr 8.
8
G-quadruplex DNA: A Longer Story.G-四链体 DNA:一个更长的故事。
Acc Chem Res. 2022 Nov 15;55(22):3242-3252. doi: 10.1021/acs.accounts.2c00519. Epub 2022 Oct 25.
9
The regulation and functions of DNA and RNA G-quadruplexes.DNA 和 RNA G-四链体的调控和功能。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2020 Aug;21(8):459-474. doi: 10.1038/s41580-020-0236-x. Epub 2020 Apr 20.
10
New scoring system to identify RNA G-quadruplex folding.新型 RNA G-四链体折叠识别评分系统。
Nucleic Acids Res. 2014 Jan;42(2):1209-23. doi: 10.1093/nar/gkt904. Epub 2013 Oct 10.

本文引用的文献

1
Noncanonical DNA structures are drivers of genome evolution.非规范 DNA 结构是基因组进化的驱动因素。
Trends Genet. 2023 Feb;39(2):109-124. doi: 10.1016/j.tig.2022.11.005. Epub 2023 Jan 3.
2
Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations.长非编码 RNA:定义、功能、挑战与建议。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2023 Jun;24(6):430-447. doi: 10.1038/s41580-022-00566-8. Epub 2023 Jan 3.
3
SOX2 function in cancers: Association with growth, invasion, stemness and therapy response.SOX2 在癌症中的功能:与生长、侵袭、干性和治疗反应的关联。
Biomed Pharmacother. 2022 Dec;156:113860. doi: 10.1016/j.biopha.2022.113860. Epub 2022 Oct 20.
4
ADAR1 averts fatal type I interferon induction by ZBP1.ADAR1 通过 ZBP1 避免 I 型干扰素的致命诱导。
Nature. 2022 Jul;607(7920):776-783. doi: 10.1038/s41586-022-04878-9. Epub 2022 Jul 20.
5
Interaction between non-coding RNAs, mRNAs and G-quadruplexes.非编码RNA、mRNA与G-四链体之间的相互作用。
Cancer Cell Int. 2022 Apr 29;22(1):171. doi: 10.1186/s12935-022-02601-2.
6
Sources, resolution and physiological relevance of R-loops and RNA-DNA hybrids.R 环和 RNA-DNA 杂交的来源、分辨率和生理相关性。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2022 Aug;23(8):521-540. doi: 10.1038/s41580-022-00474-x. Epub 2022 Apr 22.
7
Stability and context of intercalated motifs (i-motifs) for biological applications.用于生物应用的插段基序 (i-motif) 的稳定性和结构背景。
Biochimie. 2022 Jul;198:33-47. doi: 10.1016/j.biochi.2022.03.001. Epub 2022 Mar 6.
8
Global mapping of RNA G-quadruplexes (G4-RNAs) using G4RP-seq.使用 G4RP-seq 进行 RNA 四链体(G4-RNAs)的全局作图。
Nat Protoc. 2022 Mar;17(3):870-889. doi: 10.1038/s41596-021-00671-6. Epub 2022 Feb 9.
9
Multimeric G-quadruplexes: A review on their biological roles and targeting.多聚体G-四链体:关于其生物学作用及靶向作用的综述
Int J Biol Macromol. 2022 Apr 15;204:89-102. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2022.01.197. Epub 2022 Feb 4.
10
G-quadruplex DNA structures in human stem cells and differentiation.人类干细胞和分化中的 G-四链体 DNA 结构。
Nat Commun. 2022 Jan 10;13(1):142. doi: 10.1038/s41467-021-27719-1.