Special AT-rich sequence binding protein 1 (SATB1) is a nuclear matrix-associated DNA-binding protein that functions as a chromatin organizer. SATB1 is highly expressed in aggressive breast cancer cells and promotes growth and metastasis by reprograming gene expression. Through genome-wide cross-examination of gene expression and histone methylation, we identified SATB1 target genes for which expression is associated with altered epigenetic marks. Among the identified genes, long noncoding RNA urothelial carcinoma-associated 1 (UCA1) was upregulated by SATB1 depletion. Upregulation of UCA1 coincided with increased H3K4 trimethylation (H3K4me3) levels and decreased H3K27 trimethylation (H3K27me3) levels. Our study showed that SATB1 binds to the upstream region of UCA1 in vivo, and that its promoter activity increases with SATB1 depletion. Furthermore, simultaneous depletion of SATB1 and UCA1 potentiated suppression of tumor growth and cell survival. Thus, SATB1 repressed the expression of oncogenic UCA1, suppressing growth and survival of breast cancer cells.
Ultraviolet light (UV)-induced cellular response has been studied by numerous investigators for many years. Long noncoding RNAs (lncRNAs) are emerging as new regulators of diverse cellular process; however, little is known about the role of lncRNAs in the cellular response to UV treatment. Here, we demonstrate that levels of lncRNA-HOTTIP significantly increases after UV stimulation and regulates the UV-mediated cellular response to UV through the coordinate activation of its neighboring gene Hoxa13 in GC-1 cells (spermatogonia germ cell line). UV-induced, G2/M-phase arrest and early apoptosis can be regulated by lncRNA-HOTTIP and Hoxa13. Furthermore, lncRNA-HOTTIP can up-regulate ${\gamma}-H_2AX$ and p53 expression via Hoxa13 in UV-irradiated GC-1 cells. In addition, p53 has the ability to regulate the expression of both lncRNA-HOTTIP and Hoxa13 in vitro and in vivo. Our results provide new data regarding the role lncRNAs play in the UV response in spermatogenic cells.
Avazpour, Niloofar;Hajjari, Mohammadreza;Yazdankhah, Saeed;Sahni, Azita;Foroughmand, Ali Mohammad
Genomics & Informatics
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제16권4호
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pp.25.1-25.5
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2018
Coronary artery disease (CAD) is one of the leading causes of death and disability all around the world. Recent studies have revealed that aberrantly regulated long non-coding RNA (lncRNA) as one of the main classes of cellular transcript plays a key regulatory role in transcriptional and epigenetic pathways. Recent reports have demonstrated that circulating lncRNAs in the blood can be potential biomarkers for CAD. HOTAIR is one of the most cited lncRNAs with a critical role in the initiation and progression of the gene expression regulation. Recent research on the role of the HOTAIR in cardiovascular disease lays the basis for the development of new studies considering this lncRNA as a potential biomarker and therapeutic target in CAD. In this study, we aimed to compare the expression of HOTAIR lncRNA in the blood samples of patients with CAD and control samples. The expression level was examined by semi-quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction technique. Our data shows that expression of HOTAIR is up-regulated in blood samples of patients with CAD.
The discovery of long noncoding RNA (LncRNA) changes our view of transcriptional and posttranscriptional regulation of gene expression. With application of new research techniques such as high-throughput sequencing, the biological functions of LncRNAs are gradually becoming to be understood. Multiple studies have shown that LncRNAs serve as carcinogenic factors or tumor suppressors in breast cancer with abnormal expression, prompts the question of whether they have potential value in predicting the stages and survival rate of breast cancer patients, and also as therapeutic targets. Focusing on the latest research data, this review mainly summarizes the tumorigenic mechanisms of certain LncRNAs in breast cancer, in order to provide a theoretical basis for finding safer, more effective treatment of breast cancer at the LncRNA molecular level.
Previously considered as a component of transcriptional noise, long noncoding RNAs (lncRNAs) were neglected as a therapeutic target, however, recently increasing evidence has shown that lncRNAs can participate in numerous biological processes involved in genetic regulation including epigenetic, transcriptional, and post-transcriptional regulation. In this review, we discuss the fundamental functions of lncRNAs at different regulatory levels and their roles in metabolic balance. Typical examples are introduced to illustrate their diverse molecular mechanisms. The comprehensive investigation and identification of key lncRNAs will not only contribute to insights into diseases, such as breast cancer and type II diabetes, but also provide promising therapeutic targets for related diseases.
With the development of sequencing technology, numerous, long noncoding RNAs (lncRNAs) have been discovered and annotated. Increasing evidence has shown that lncRNAs play an essential role in regulating many biological and pathological processes, especially in cancer. However, there have been few studies on the roles of lncRNAs in livestock production. In animal products, meat quality and lean percentage are vital economic traits closely related to adipose tissue deposition. However, adipose tissue accumulation is also a pivotal contributor to obesity, diabetes, atherosclerosis, and many other diseases, as demonstrated by human studies. In livestock production, the mechanism by which lncRNAs regulate adipose tissue deposition is still unclear. In addition, the phenomenon that different animal species have different adipose tissue accumulation abilities is not well understood. In this review, we summarize the characteristics of lncRNAs and their four functional archetypes and review the current knowledge about lncRNA functions in adipose tissue deposition in livestock species. This review could provide theoretical significance to explore the functional mechanisms of lncRNAs in adipose tissue accumulation in animals.
다세포 생물의 유전자들은 발생 및 분화 그리고 조직 특이적으로 전사되며, 이러한 유전자 전사는 게놈 상에서 멀리 떨어져 존재하는 인핸서(enhancer) 부위에 의해 조절된다. 최근의 연구들은 활성화된 인핸서에서 RNA Polymerase II (Pol II)에 의해 noncoding RNA가 전사된다고 보고하고 있으며, 이들은 인핸서 RNA (eRNA)라 불리고 있다. eRNA는 인핸서 중심으로부터 양방향으로 합성되며, 5’ capping은 일어나지만, splicing이나 3’ tailing은 되지 않는다. eRNA의 전사는 전사 활성자의 결합에 의해 일어나며, 표적 유전자의 전사 수준과 비례하게 일어난다. 인위적으로 eRNA의 전사를 억제하거나 합성된 eRNA를 제거하면 표적 유전자의 전사는 억제된다. eRNA의 전사 과정은 인핸서 부분의 활성 히스톤 변형을 유도하며, 합성된 eRNA는 인핸서와 프로모터 사이의 크로마틴 고리 구조 형성을 매개한다. 또한 표적 유전자의 프로모터에 RNA Pol II를 모집하고 이들의 신장을 촉진하는 것도 eRNA의 역할로 보인다. 본 총설은 인핸서 유래 eRNA의 특징에 대해 살펴보고, eRNA의 합성 기작 및 표적 유전자의 전사 조절을 위한 eRNA의 역할을 정리해보고자 한다.
With the growing interest in companion animals and the rapidly expanding animal healthcare and pharmaceuticals market worldwide. With the advancements in RNAsequencing (RNA-seq) technology, it has become a valuable tool for understanding biological processes in companion animals and has multiple applications in animal healthcare. Historically, veterinary diagnoses and treatments relied solely on clinical symptoms and drugs used in human diseases. However, RNA-seq has emerged as an effective technology for studying companion animals, providing insights into their genetic information. The sequencing technology has revealed that not only messenger RNAs (mRNAs) but also noncoding RNAs (ncRNAs) such as long ncRNAs and microRNAs can serve as biomarkers. Based on the examination of RNA-seq applications in veterinary medicine, particularly in dogs and cats, this review concludes that RNA-seq has significant potential as a diagnostic and research tool. It has enabled the identification of potential biomarkers for cancer and other diseases in companion animals. Further research and development are required to maximize the utilization of RNA-seq for improved disease diagnosis and therapeutic targeting in companion animals.
Giraud, Guillaume;Terrone, Sophie;Bourgeois, Cyril F.
BMB Reports
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제51권12호
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pp.613-622
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2018
RNA helicases DDX5 and DDX17 are multitasking proteins that regulate gene expression in different biological contexts through diverse activities. Special attention has long been paid to their function as coregulators of transcription factors, providing insight about their functional association with a number of chromatin modifiers and remodelers. However, to date, the variety of described mechanisms has made it difficult to understand precisely how these proteins work at the molecular level, and the contribution of their ATPase domain to these mechanisms remains unclear as well. In light of their association with long noncoding RNAs that are key epigenetic regulators, an emerging view is that DDX5 and DDX17 may act through modulating the activity of various ribonucleoprotein complexes that could ensure their targeting to specific chromatin loci. This review will comprehensively describe the current knowledge on these different mechanisms. We will also discuss the potential roles of DDX5 and DDX17 on the 3D chromatin organization and how these could impact gene expression at the transcriptional and post-transcriptional levels.
Objective: In recent years, long noncoding RNAs (lncRNAs) have been identified in many species, and some of them have been shown to play important roles in muscle development and myogenesis. However, the differences in lncRNAs between Kazakh cattle and Xinjiang brown cattle remain undefined; therefore, we aimed to confirm whether lncRNAs are differentially expressed in the longissimus dorsi between these two types of cattle and whether differentially expressed lncRNAs regulate muscle differentiation. Methods: We used RNA-seq technology to identify lncRNAs in longissimus muscles from these cattle. The expression of lncRNAs were analyzed using StringTie (1.3.1) in terms of the fragments per kilobase of transcript per million mapped reads values of the encoding genes. The differential expression of the transcripts in the two samples were analyzed using the DESeq R software package. The resulting false discovery rate was controlled by the Benjamini and Hochberg's approach. KOBAS software was utilized to measure the expression of different genes in Kyoto encyclopedia of genes and genomes pathways. We randomly selected eight lncRNA genes and validated them by quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR). Results: We found that 182 lncRNA transcripts, including 102 upregulated and 80 downregulated transcripts, were differentially expressed between Kazakh cattle and Xinjiang brown cattle. The results of RT-qPCR were consistent with the sequencing results. Enrichment analysis and functional annotation of the target genes revealed that the differentially expressed lncRNAs were associated with the mitogen-activated protein kinase, Ras, and phosphatidylinositol 3-kinase (PI3k)/Akt signaling pathways. We also constructed a lncRNA/mRNA coexpression network for the PI3k/Akt signaling pathway. Conclusion: Our study provides insights into cattle muscle-associated lncRNAs and will contribute to a more thorough understanding of the molecular mechanism underlying muscle growth and development in cattle.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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