長鏈非編碼RNA（long noncoding RNAs，LncRNAs）是一類轉錄本長度超過200nt的功能性RNA分子，其表達水平相對于蛋白編碼基因較低，它們并不編碼蛋白，而是以RNA的形式在多種層面上（表觀遺傳調控、轉錄調控以及轉錄后調控等）調控基因的表達水平。研究表明：LncRNAs在X染色體沉默、基因組印跡、染色體修飾、轉錄激活、轉錄干擾以及核內運輸等方面具有重要的功能。其主要的調控機制如圖1所示：

圖1. LncRNA的調控機制

根據所發現的lncRNA的作用機制，lncRNA主要可能具有以下幾個方面的功能：

1）通過在蛋白編碼基因上游啟動子區（桔）發生轉錄，干擾下游基因（藍）的表達（如酵母中的SER3基因）。

2）通過抑制RNA聚合酶II或者介導染色質重構以及組蛋白修飾，影響下游基因 （藍）表達（如小鼠中的p15AS）。

3）通過與蛋白編碼基因的轉錄本形成互補雙鏈（紫），進而干擾mRNA的剪切，從而產生不同的剪切形式。

4）通過與 蛋白編碼基因的轉錄本形成互補雙鏈（紫），進一步在Dicer酶作用下產生內源性的siRNA，調控基因的表達水平。

5）通過結合到特定蛋白質上，lncRNA轉錄本（綠）能夠調節相應蛋白的活性。

6）作為結構組分與蛋白質形成核酸蛋白質復合體。

7）通過結合到特定蛋白上，改變該蛋白的胞質定位。

8）作為小分子RNA，如miRNA，piRNA的前體分子。

圖2. LncRNA的研究策略

LncRNA的一般研究策略如圖2所示，其過程主要包括LncRNA篩選、LncRNA確定、表達分析、功能研究和表達調控。

1) LncRNA篩選

通過lncRNA芯片或RNA-seq等方法對多對疾病模型和對照樣本組織進行lncRNA表達譜分析；通過生物信息學的方法篩選出具有表達差異的lncRNA，構建共表達網絡，預測lncRNA的靶基因；通過PCR或Northern Blot技術對候選lncRNA驗證，確定其表達差異。QIAGEN RT2 lncRNA PCR Array通過實時定量PCR技術，可同時對多個與信號轉導及疾病機制相關的lncRNA的表達進行集成式篩選，為研究者提供靈敏而特異的lncRNA表達譜分析。也可用于對RNA-seq及芯片研究結果的驗證。

(2) LncRNA全長克隆

可以通過5' RACE獲取lncRNA 5'全長，3' RACE獲取lncRNA 3'全長，最終獲取完整的lncRNA序列。

(3) 表達分析

細胞水平表達：在細胞水平進行檢測表達差異。

組織分布：檢測不同組織、不同階段表達特性。

表達水平動力學變化：比較不同處理條件下，如藥物處理、誘導處理下，表達水平差異。

(4) 功能研究

功能獲得性研究：構建lncRNA過表達載體。

功能缺失性研究：可通過siRNA、shRNA、反義核酸等方法沉默lncRNA，干預lncRNA后檢測其對疾病相關基因表達影響和對細胞表型如增殖、凋亡、侵襲、轉移等的影響。

可通過RNA pull down、RNA-RIP、ChIRP-seq等方法檢測與lncRNA結合的DNA、RNA、蛋白質。

(5) 表達調控：將lncRNA表達與其他領域相結合，解釋lncRNA調控機理。

轉錄因子：研究lncRNA與轉錄因子的調控機制。

染色質重塑：lncRNA表觀調控。

ceRNA機制：研究lncRNA-miRNA-mRNA三者之間的調控機制。