研究所徐良德课题组，通过建立SNP，lncRNA和疾病之间的三元互作关系，量化SNP介导的全基因组范围内lncRNA的结构异质性。在RNA结构组学层面，揭示了疾病的潜在分子作用机制，为进一步探索RNA复杂的空间构象提供有力参考。相关成果于2020年1月以“Landscape of SNPs-mediated lncRNA structural variations and their implication in human complex diseases”为题发表在Briefings in bioinformatics杂志上，王宏副教授、研究生陆小艳为并列第一作者，周猛研究员和徐良德研究员为通讯作者。

LncRNA广泛存在于真核细胞中，参与基因表达，调控及蛋白质合成等众多生物学进程， 是细胞内重要的调控因子。一些包含变异位点的基因或RNA，往往会导致分子结构及生物学功能的改变。评估SNP诱导的RNA构象改变，揭示其对疾病表型的影响显得尤为重要。

本课题开发自动化的滑窗算法，扫描人类全基因组范围内的lncRNA序列，识别lncRNA的功能结构单元。基于短序列比对算法，完成疾病相关SNP在lncRNA上的精确定位，建立SNP，lncRNA及疾病之间的互作关系。分别在全局和局部水平量化SNP诱导的lncRNA构象改变程度，评估野生型和突变型lncRNA的结构异质性，探索SNP破坏分子结构，影响其绑定亲和力的潜在作用机制。

本研究识别了全基因组范围内27,720条lncRNA的功能结构域。利用短序列比对算法，获得18种疾病相关的36个SNP在29条lncRNA转录本上的重定位，共40对三者之间的一一对应关系。

40对SNP，lncRNA与疾病的对应条目中，约55%和65%的lncRNA转录本具有全局和局部异质性，这些变异可能会增加患病风险。为进一步探索分子作用机制，我们评估了SNP扰动的RNA结构与其他分子，如TFs，miRNA等互作区域的变化。结果表明，rs14135能够改变MACROD2-AS1的二级结构，改变其与E2F4的绑定亲和力，导致自闭症的发生；rs6983267通过增加突变型CCAT2与MYC的互作，可能导致前列腺癌的发生。

论文索引：H. Wang*, X. Lu*, F. Chen*, Y. Ding, H. Zheng, L. Wang, G. Zhang, J. Yang, Y. Bai, J. Li, J. Wu, M. Zhou#, and L. Xu#, Landscape of SNPs-mediated lncRNA structural variations and their implication in human complex diseases. Briefings in bioinformatics 21 (2018) 85-95.（中科院1区，SCI IF：8.990）

全文链接：https://academic.oup.com/bib/article/21/1/85/5144269

撰稿人：袁健    时间：2020.10.16