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Während die biomedizinischer Forschung auf Protein-kodierenden Transkripte konzentriert hat, besteht die Mehrheit der transkribierten Gene eigentlich forensisches RNAs (Ensembl Release 93). Aktueller Forschung fängt an, dieses Feld mit der Zahl der Publikationen über LncRNAs in Krankheitsprozesse steigt exponentiell zwischen 2007 und 20171zu erkunden. Diese Publikationen zeigen, dass viele LncRNAs mit Krankheit verbunden sind. Allerdings sind die molekularen Mechanismen der diese LncRNAs schwer, aufgrund ihrer vielfältigen Funktionen im Vergleich zu mRNAs zu studieren. Erschwerend für das Verständnis der Rolle der LncRNAs bei Krankheit, werden LncRNAs oft auf einem niedrigeren Niveau als Kodierung RNAs2ausgedrückt. Darüber hinaus sind LncRNAs schlecht konserviert, die Grenzen der funktionellen Studies in Human-Zell-Linie-basierte Techniken3. Eine Methode, um den Mechanismus dieser neuartigen Gene studieren soll sie endogen in kultivierten Zellen overexpress. Überexpression Studien bieten wichtige Informationen über die Funktion bestimmter Gene und erlauben es, wichtige molekulare Signalwege zu sezieren.
Eine neue Methode zur Aktivierung der Transkription von Genen LncRNA basiert auf CRISPR-Technologien, die zunächst von Gersbach Labor4entwickelt. Dieses Protokoll wurde für den Einsatz in LncRNA Biologie und für den Ausdruck dieser Gene in andere Modellsystemen angepasst. In der CRISPR überexprimierenden Technik kann ein Protein namens CRISPR-assoziierten Protein 9 (Cas9) auf eine DNA-Sequenz über eine antisense gRNA gerichtet werden, die vom Cas9 erkannt wird. Normalerweise wird Cas9 DNA Spaltung induzieren; Mutationen im Cas9, die zuvor für die Überexpression Technik entwickelt deaktivieren jedoch diesen Schritt5. Wenn eine transcriptional Aktivator ist verschmolzen zu einem "Toten" Cas9 (dCas9) und ausgestrahlt in Zelllinien, die endogene Überexpression des LncRNAs kann erreicht4,6. Die Zugabe von zusätzlichen Änderungen an gRNA, ermöglichen zusätzliche transcriptional Faktoren binden an die gRNA erhöht die Wirksamkeit der dCas9-gen-Aktivierungs-System 10-divisibel7. Wichtiger ist, es konnte gezeigt werden, dass transkriptionelle Aktivierung Nähe erfordert (< 200 bp) auf die transkriptionelle Website Gene, ermöglichen eine spezifische Hochregulation in gen-reiche Gebiete7beginnen. Im Gegensatz zu CRISPR Ko-Technologien dCas9 und gRNA Kassetten in das Genom, um Zellen weiterhin eine Überexpression über mehrere Generationen hinweg ermöglichen integriert werden müssen. Eine Methode, um dies zu erreichen ist Lentiviren verwenden, um die dCas9 - und gRNA-haltigen Kassetten zu integrieren. Nach der Integration kann die LncRNA Genexpression ermittelt werden.
In diesem Artikel wird ein Protokoll für LncRNA Überexpression in einem Jurkat T-Zell-Modell demonstriert. Eine Schrittanleitung wird angezeigt und kann auch auf adhärente Zellen angepasst werden.