外显子缺失揭示的长链非编码 RNA 的组织原则

长链非编码RNA（lncRNA）在健康与疾病状态下调控细胞表型，然而其功能如何编码于序列之中仍知之甚少。当前模型提出，lncRNA具有由离散功能元件组成的模块化架构，但这一观点是基于数量有限的典型实例，而且将功能定位到序列的方法在范围和分辨率上均存在局限。 在此，我们建立了一种高通量CRISPR-Cas9策略，以外显子分辨率解析lncRNA的功能架构。以细胞适应度作为表型读出，我们在四种人类细胞系中对来自107个lncRNA的358个外显子进行了筛选。我们报告：（1）大比例外显子不具有可检测功能；（2）在任一特定细胞系中，仅有少数外显子具有功能（19–111个外显子），平均相当于总转录本核苷酸的五分之一；（3）功能性在转录本起始端附近更为富集。 我们构建了一个lncRNA推定功能元件数据库ElementaLdb，并通过统计学与实验分析证明，lncRNA功能依赖于转座元件、微小RNA反应元件以及RNA结合蛋白位点。这些亚基因层面的功能图谱将经实验界定的lncRNA功能元件目录扩展了一个数量级，揭示了其分子机制，并从整体上支持lncRNA的模块化组织方式。

长链非编码RNA（lncRNA）在健康与疾病状态下调控细胞表型，但其功能如何编码于序列之中仍然知之甚少。当前模型提出，lncRNA 具有由离散功能元件组成的模块化架构，但这一观点主要建立在一组数量有限的典型案例之上，而且将功能映射到序列的方法在范围和分辨率上均存在局限。在此，我们建立了一种高通量 CRISPR-Cas9 策略，以外显子分辨率解析 lncRNA 的功能架构。以细胞适应性为表型读出，我们在四种人类细胞系中对来自 107 个 lncRNA 的 358 个外显子进行了筛选。我们报告指出：（1）相当大比例的外显子没有可检测到的功能；（2）在任何给定细胞系中，只有少数外显子具有功能（19–111 个外显子），平均相当于总转录本核苷酸的五分之一；（3）功能性在转录本起始端附近更为富集。我们构建了一个潜在 lncRNA 功能元件数据库 ElementaLdb，并通过统计分析和实验分析证明，lncRNA 的功能依赖于转座元件、微小RNA应答元件以及 RNA 结合蛋白位点。这些亚基因功能图谱将经实验定义的 lncRNA 功能元件目录扩展了一个数量级，阐明了分子机制，并在总体上支持 lncRNA 的模块化组织形式。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.17.732811v1?rss=1

🏷️ 长链非编码RNA CRISPR-Cas9筛选 外显子功能 功能元件 转座元件 RNA结合蛋白