長鏈非編碼 RNA (lncRNA) 可以順式或反式發(fā)揮多種功能，包括調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄和 RNA 剪接、調(diào)節(jié) RNA 和蛋白質(zhì)的活性或豐度以及組織核結(jié)構(gòu)域。它們廣泛參與細胞命運編程/重編程、分化、發(fā)育，尤其是與人類疾病相關(guān)。盡管近年來高通量測序技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)鑒定了數(shù)十萬種人類 lncRNA，但其中只有一小部分得到了很好的表征。

今天我們來講一個關(guān)于lncRNA的數(shù)據(jù)——LncExpDB ( https://bigd.big.ac.cn/lncexpdb)，該數(shù)據(jù)庫由中國國家生物信息中心和中國科學(xué)院北京基因組研究所團隊搭建，數(shù)據(jù)庫相關(guān)文章于2020年10月12日以“LncExpDB: an expression database of human long non-coding RNAs”為題在線發(fā)表于Nucleic Acids Research雜志（IF=11.501）。

LncExpDB提供101293個人類lncRNA基因（對應(yīng)于331244個轉(zhuǎn)錄本）全面且高質(zhì)量的集合。它包含了這些lncRNA在337個生物學(xué)條件下的豐富表達譜，這些條件屬于九個重要的生物學(xué)背景，涉及正常組織/細胞系、癌細胞系、亞細胞定位、外泌體、細胞分化、植入前胚胎、器官發(fā)育、晝夜節(jié)律和病毒感染. 此外，LncExpDB 識別了25191個特征lncRNA 基因，并表征了24508個lncRNA 基因和17345個mRNA基因之間的28443865個共表達相互作用。

基于跨多個生物環(huán)境的綜合表達譜，LncExpDB 具有增值管理和分析功能，可提供可靠轉(zhuǎn)錄的 lncRNA 基因。因此，我們發(fā)現(xiàn) 92 016 個 lncRNA 基因（90.8%）得到可靠轉(zhuǎn)錄證據(jù)的支持（表達值閾值為 1 TPM），在九個生物學(xué)背景中分布不均。在可靠轉(zhuǎn)錄的基因中，大多數(shù) (82.6%) 在至少兩種生物環(huán)境中表達，3318 個 lncRNAs (3.6%) 在所有 9 種環(huán)境中表達。

特色lncRNA基因

LncExpDB 表征了在特定細胞系/組織中特異性表達、在癌癥或病毒感染背景下差異表達、在特定細胞器中富集、在細胞分化或胚胎/器官發(fā)育過程中動態(tài)表達或隨晝夜節(jié)律周期性表達的特征 lncRNA 基因韻律。基于大量RNA-seq數(shù)據(jù)，共鑒定出25191個特征lncRNA，其中器官發(fā)育7922個，正常組織/細胞系7498個，亞細胞定位5292個，植入前胚胎4343個，癌細胞系2907個，1740個晝夜節(jié)律，外泌體中為 1538，細胞分化中為 1232，病毒感染中為 985。

LncRNA-mRNA相互作用

為了促進對特征 lncRNA 分子機制的深入研究，LncExpDB 通過共表達網(wǎng)絡(luò)預(yù)測 lncRNA-mRNA 相互作用。LncExpDB 總共包含 28 443 865 個預(yù)測的 lncRNA-mRNA 相互作用；這些相互作用中的大多數(shù) (96.4%) 存在于一種生物環(huán)境中，并且在五種環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了 12 種相互作用。

數(shù)據(jù)組織和訪問

LncExpDB 的中心實體是 lncRNA 基因，每個 lncRNA 基因都有一個對應(yīng)的頁面，由兩個主要部分組成，即基本信息（例如基因符號、基因組上下文、長度、外顯子數(shù)、分類和對應(yīng)的轉(zhuǎn)錄本信息）和表達譜。對于每個 lncRNA，LncExpDB 在所有收集的條件下分析其基因表達譜，并以交互方式可視化其表達譜。它以結(jié)構(gòu)化的方式組織所有相關(guān)數(shù)據(jù)，以促進基于基因、數(shù)據(jù)集和基于上下文的數(shù)據(jù)瀏覽/搜索。它可以在一頁中可視化特定 lncRNA 的各種表達譜，促進對特征基因及其相關(guān)共表達網(wǎng)絡(luò)的探索，并提供有用的功能來捕獲不同生物條件下的表達情況。