CN106811469A - 一种长链非编码RNAlncRNA‑ADDNR、干扰序列及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长链非编码RNA lncRNA‑ADDNR、干扰序列及其应用,所述的lncRNA‑ADDNR的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明首先通过RT‑PCR证实了lncRNA‑ADDNR的客观存在,其次利用荧光定量PCR证实lncRNA‑ADDNR在前脂肪细胞中的表达量明显高于成熟脂肪细胞。本发明针对lncRNA‑ADDNR序列,合成抑制其表达的siRNA序列,将其转染到前脂肪细胞,人为抑制前脂肪细胞中lncRNA‑ADDNR的表达。结果证实,siRNA序列的转染可以显著降低lncRNA‑ADDNR的表达量,lncRNA‑ADDNR的表达量的降低,能够促进前脂肪细胞促分化相关因子的表达,最终达到促进脂肪沉积的作用,表明该lncRNA‑ADDNR在脂质代谢中发挥重要作用,可以作为治疗肥胖的新的分子标记和药物靶点。

Description

一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR、干扰序列及其应用
技术领域
本发明属于分子生物学领域,涉及一种长链非编码RNA及其应用,具体涉及一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR、干扰序列si-lncRNA-ADDNR及其应用。
背景技术
肥胖症是一种由多种因素引起的慢性代谢性疾病,以体内脂肪细胞的体积和细胞数增加致体脂占体重的百分比异常增高并在某些局部过多沉积脂肪为特点。肥胖不仅对人的生活、工作带来很多不便,同时大量肥胖相关疾病严重影响人类健康,例如冠心病、高血压、动脉粥样硬化、糖尿病,甚至乳腺癌、子宫内膜癌等。随着生活水平的提高,生活便利化和智能化使得人们的活动量越来越少,再加上饮食摄入高能量食物增加,肥胖患者所占比例逐年升高,同时患者年龄逐渐降低。所以研究脂肪代谢的分子机制,为治疗肥胖疾病寻找有效的分子靶点具有重要意义。
长链非编码RNA(long non-coding RNA)是一类只转录不翻译的RNA分子,近期研究证明其参与细胞分化、凋亡、免疫应答、生长发育、糖脂代谢、炎症以及肿瘤等多种生命过程。NR2F2(nuclear receptor subfamily 2,group F,member 2)基因又叫COUP-TFII(chicken ovalbumin upstream promoter transcription factors),在哺乳动物中高度保守,在发育过程中具有重要调控作用,NR2F2通过调控成脂分化关键基因PPARalpha参与脂质代谢。通过检索Ensemble数据库(http://asia.ensembl.org/index.html),发现一个lncRNA(命名为lncRNA-ADDNR)与该基因部分区域反向互补,且互补区域包含RNA聚合酶II等多个蛋白结合位点,提示该lncRNA具有重要作用,但是目前尚无关于该lncRNA功能的报道。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种显著抑制成脂分化的长链非编码RNA lncRNA-ADDNR及其应用。本发明的长链非编码RNA lncRNA-ADDNR核苷酸序列如SEQ IDNO:1所示,是与脂肪分化密切相关的长链非编码RNA。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR,所述的lncRNA-ADDNR的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。
一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR的干扰序列si-lncRNA-ADDNR,所述的si-lncRNA-ADDNR为混合物,其核苷酸序列如SEQ ID NO:8~SEQ ID NO:13所示。
一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR在调节成脂分化方面的作用。
一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR在抑制成脂分化方面的作用。
一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR在制备治疗肥胖产品方面的应用。
所述的lncRNA-ADDNR的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
所述的长链非编码RNA lncRNA-ADDNR的干扰序列为si-lncRNA-ADDNR,所述的si-lncRNA-ADDNR为混合物,其核苷酸序列如SEQ ID NO:8~SEQ ID NO:13所示。
所述的干扰序列si-lncRNA-ADDNR在调控长链非编码RNA lncRNA-ADDNR表达量方面的应用。
本发明的有益效果:
本发明首先通过RT-PCR证实了lncRNA-ADDNR的客观存在,其次利用荧光定量PCR证实lncRNA-ADDNR在前脂肪细胞中的表达量明显高于成熟脂肪细胞。为进一步研究lncRNA-ADDNR表达量降低对脂肪细胞成脂分化以及脂肪沉积的影响,从而探讨lncRNA-ADDNR在脂质代谢中的作用,本发明针对lncRNA-ADDNR序列,合成抑制其表达的siRNA序列,将其转染到前脂肪细胞,人为抑制前脂肪细胞中lncRNA-ADDNR的表达。结果证实,siRNA序列的转染可以显著降低lncRNA-ADDNR的表达量,lncRNA-ADDNR的表达量的降低,能够促进前脂肪细胞促分化相关因子的表达,最终达到促进脂肪沉积的作用,表明该lncRNA-ADDNR在脂质代谢中发挥重要作用,可以作为治疗肥胖的新的分子标记和药物靶点。
附图说明
图1为lncRNA-ADDNR的PCR扩增结果。
左泳道为DNA marker,DNA分子量标准为DL2000,从上到下依次为2000bp、1000bp、750bp、500bp、250bp,100bp,右泳道为lncRNA-ADDNR的PCR扩增片段为506bp。
图2为lncRNA-ADDNR在3T3-L1前脂肪细胞成脂分化过程中的表达量变化趋势。
D0,D2,D4表示成脂分化的第0天、第2天和第4天。表达量使用平均值±标准误表示,**表示差异极显著。
图3为在3T3-L1前脂肪细胞中si-lncRNA-ADDNR的干扰效率。
PT 48h,D0,D4分别表示转染si-lncRNA-ADDNR后第48h、诱导分化当天和第四天。si-lncRNA-ADDNR代表转染si-lncRNA-ADDNR组,si-NC代表对照组。表达量使用平均值±标准误表示,**表示差异极显著。
图4为转染si-lncRNA-ADDNR后48h对成脂分化相关基因的影响。表达量使用平均值±标准误表示,*表示差异显示,**表示差异极显著。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为本领域的常规方法,或按照制造厂商所建议的条件与实施步骤。
实施例1、lncRNA-ADDNR的验证
1、材料
细胞:小鼠前脂肪细胞3T3-L1(GNM25),购自中国科学院细胞库/干细胞库。
试剂:DMEM、PBS、青链霉素、新生牛血清和胎牛血清购自Gibco公司。Reagent购自Invitrogen公司。反转录试剂盒RT reagent Kit(Perfect RealTime)购自购自TaKaRa公司。PCR扩增所用的2×Taq PCR Mastermix和电泳所用DL2000均购自天根生化科技(北京)有限公司。
2、方法
2.1、前脂肪细胞总RNA的提取
收集前脂肪细胞3T3-L1(GNM25)于1.5mL Eppendorf管,去除培养基,加入1mLReagent混匀,置于室温10min,使核蛋白复合物完全分离。此时,可以直接进行RNA提取,也可以冻存于-40℃,保存备用。加入0.2mL氯仿,盖好管盖,剧烈振荡15s,室温放置3min,4℃、12 000r/m离心15min,将上层无色水相转移至新的1.5mL Eppendorf管,加入0.5mL异丙醇,轻轻颠倒混匀,室温放置10min。4℃、12 000r/m离心15min,弃去上清。用1mL75%乙醇洗涤RNA沉淀,4℃、12 000r/m离心10min,去上清。空气干燥10min,用无RNA酶的ddH2O溶解RNA,可置于55~60℃温育10min,促进RNA溶解。使用Nanodrop 2000测定RNA浓度,提取的RNA可置于-70℃保存。
2.2、引物设计
根据lncRNA-ADDNR转录本的序列(SEQ ID NO:1),通过Primer Premier 5软件设计lncRNA-ADDNR扩增引物,具体如下:
上游引物:5’-TGTTGCTTCCCTGAGTTG-3’(SEQ ID No:2);
下游引物:5’-TCTGGGTGTTGGAGATTG-3’(SEQ ID No:3)。
2.3、反转录反应
分为两步,第一步去除提取的总RNA中的基因组DNA:提取的总RNA 1μg,5×gDNAEraser Buffer 2μL,gDNA Eraser 1μL,无RNA酶的ddH2O补到10μL。混合液置于PCR仪中,42℃2min。
第二步进行反转录反应,体系如下:上一步的反应液10μL,RT EnzymeMix I 1μL,Random 6mers(100μM)1μL,Buffer 2(for Real Time)4μL,用无RNA酶的ddH2O补到20μL。将上述混合液置于PCR仪中,37℃15min,85℃5s,即获得cDNA。该cDNA可用于lncRNA-ADDNR PCR检测。
2.4、PCR扩增
使用2×Taq PCR Mastermix试剂盒在PCR仪上进行PCR反应,反应体系如下:2×Taq PCR MasterMix 12.5μL,lncRNA-ADDNR PCR扩增特异性上下游引物各0.5μL(10μM),cDNA 2μL,灭菌ddH2O补至25μL。反应程序为:95℃3min预变性;95℃30s变性、60℃30s退火、70℃30s延伸,循环32次。然后72℃10min延伸。获得的PCR产物进行琼脂糖电泳检测,所用琼脂糖浓度为1.5%,DNA marker为DL2000。然后使用凝胶成像仪拍照,分析所得片段大小(图1)。
经琼脂糖电泳检测,所得片段为506bp,与预期片段大小一致,进一步测序验证扩增片段正为lncRNA-ADDNR部分序列,证实该lncRNA-ADDNR真实存在。
实施例2、lncRNA-ADDNR在脂肪细胞分化前后的表达量
1、材料
细胞:小鼠前脂肪细胞3T3-L1(GNM25),购自中国科学院细胞库/干细胞库。
试剂:荧光实时(Real-time)定量PCR(polymerase chain reaction)用的SYBRPremix Ex TaqTM(Tli RNaseH Plus)试剂盒购自TaKaRa公司。Real-time PCR特异性引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
2、方法
2.1、前脂肪细胞的诱导分化
将3T3-L1细胞置于完全培养基(DMEM、10%新生牛血清、100μg/mL青霉素、100μg/mL链霉素)中培养,培养条件为37℃、5%的CO2浓度,饱和湿度。细胞接触抑制后2天,完全培养基换为诱导培养基I(DMEM、10%胎牛血清、100μg/mL青霉素、100μg/mL链霉素、0.5mM 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、1mM地塞米松、5μg/mL胰岛素),记为D0天;2天后换为诱导培养基II(DMEM、10%胎牛血清、100μg/mL青霉素、100μg/mL链霉素、5μg/mL胰岛素),记为D2天;2天后换为完全培养基,记为D4天。
2.2、脂肪细胞总RNA的提取
收集前脂肪细胞和成熟脂肪细胞,分别提取RNA,方法同实施例1。
2.3、引物设计
根据lncRNA-ADDNR转录本的序列(SEQ ID NO:1),通过Primer Premier 5软件设计定量引物,具体如下:
lncRNA-ADDNR的上游引物:5’-GATTAGAGTATCGCATCAGC-3’(SEQ ID No:4);
下游引物:5’-CGTGGGTCAGCAAGGTTA-3’(SEQ ID No:5);
内参基因GAPDH的上游引物:5’-TTCACCACCATGGAGAAGGC-3’(SEQ ID No:6);
下游引物:5’-GGCATGGACTGTGGTCATGA-3’(SEQ ID No:7)。
2.4、反转录反应
方法同实施例1。
2.5、实时定量PCR
使用Premix Ex TaqTM(Tli RNaseH Plus)试剂盒在480System定量PCR仪上进行实时定量PCR反应,反应体系如下:SYBR Premix Ex Taq II(Tli RNaseH Plus)(2×)10μL,lncRNA-ADDNR特异性上下游引物各0.8μL(10μM),cDNA 2μL,灭菌ddH2O 6.4μL。反应程序为:95℃30s预变性;95℃10s变性、60℃20s退火、70℃10s延伸,循环40次,获得Ct值。然后95℃5s、60℃1min、95℃10s,1个循环绘制融解曲线。同时以内参基因GAPDH作为校对。获得的Ct值按Applied Biosystem公司ABI PRISM 7300SequenceDetection System User Bulletin#2推荐方法进行计算。
3、结果
为了分析lncRNA-ADDNR与成脂分化的关系,本发明通过实时定量PCR检测了lncRNA-ADDNR在成脂分化前(前脂肪细胞,D0)、成脂分化中(D2)和成脂分化后(成熟脂肪细胞,D4)脂肪细胞中的表达情况。结果表明lncRNA-ADDNR在前脂肪细胞中表达量显著高于成熟脂肪细胞(图2),提示lncRNA-ADDNR可能参与调控成脂分化过程,具有应用于治疗肥胖的潜能。
实施例3、lncRNA-ADDNR在抑制脂肪细胞分化中的作用
1、材料
细胞:小鼠前脂肪细胞3T3-L1(GNM25),购自中国科学院细胞库/干细胞库。
试剂:脂质体2000购自Invitrogen公司。
2、方法
本发明针对lncRNA-ADDNR序列,合成抑制其表达的siRNA序列(si-lncRNA-ADDNR),si-lncRNA-ADDNR为混合物,具体序列为:
5’-TCCTGTTACTGGCTTTAAA-3’(SEQ ID No:8)
5’-GAACAAAGTCTGCAGAGAA-3’(SEQ ID No:9)
5’-GAGAAAGCATGACCCTAG-3’(SEQ ID No:10)
5’-CAATCAAGAACACGTGGACA-3’(SEQ ID No:11)
5’-AGAGAACAGGGAAAGGCGAT-3’(SEQ ID No:12)
5’-ACGAGTTCACTGCGGTTCCA-3’(SEQ ID No:13)。
实验所用到的lncRNA-ADDNR的干扰序列si-lncRNA-ADDNR和对照序列si-NC(RiboTM lncRNA Smart Silencer NC)由广州市锐博生物科技有限公司设计并合成。
2.1、细胞转染
将3T3-L1细胞种在6孔板中,当细胞密度达到80%~85%进行转染。按照脂质体2000的说明要求,转染前3h换液(完全培养基、10%新生牛血清)。转染时,对于6孔板的每一个孔,将10μL si-lncRNA-ADDNR(20μM)稀释于含有125μL无血清培养基的离心管中,同时将10μL脂质体2000稀释到含有125μL无血清培养基的另一个离心管中(脂质体使用前轻轻混匀),室温孵育。孵育5min后,将稀释好的si-lncRNA-ADDNR与脂质体2000混在一起,轻轻混匀,室温孵育。20min后,把孵育的复合物加到含有细胞和培养基的培养孔中,轻轻前后摇动培养皿将所有液体混匀。放置在CO2培养箱中37℃孵育12h后更换培养基。同时含有随机序列的si-NC作为对照组,其转染方法同si-lncRNA-ADDNR。
2.2、细胞诱导分化
转染后,待细胞密度达到接触抑制后2天,开始诱导分化,方法同实施例2。在转染后48h(PT48h)收集转染si-lncRNA-ADDNR和si-NC的细胞。
2.3、引物设计
根据NCBI数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)公布的成脂分化相关标志基因AdipoQ(NM_009605.5)、Fabp4(NM_024406.2)、CEBPalpha(NM_001287514.1)、Hey1(NM_010423.2)、PPARgama(NM_001127330.2)、Pref1(NM_001190703.1)基因mRNA序列,通过Primer Premier 5软件设计引物,具体如下:
AdipoQ的上游引物:5’-CGATTGTCAGTGGATCTGACG-3’(SEQ ID No:14);
下游引物:5’-CAACAGTAGCATCCTGAGCCCT-3’(SEQ ID No:15);
Fabp4的上游引物:5’-ATGAAAGAAGTGGGAGTGG-3’(SEQ ID No:16);
下游引物:5’-CGTTTTCTCTTTATTGTGGTCGACT-3’(SEQ ID No:17);
CEBPalpha的上游引物:5’-TGCGCAAGAGCCGAGATAAA-3’(SEQ ID No:18);
下游引物:5’-CCTTCTGTTGCGTCTCCACG-3’(SEQ ID No:19);
Hey1的上游引物:5’-GGCCTGCTTGGCTTTTCT-3’(SEQ ID No:20);
下游引物:5’-CCAAGTGCAGGCAAGGTC-3’(SEQ ID No:21);
PPARgama的上游引物:5’-GTGCCAGTTTCGATCCGTAGA-3’(SEQ ID No:22);
下游引物:5’-GGCCAGCATCGTGTAGATGA-3’(SEQ ID No:23);
Pref1的上游引物:5’-AACCATGGCAGTGCATCTG-3’(SEQ ID No:24);
下游引物:5’-AGCATTCGTACTGGCCTTTC-3’(SEQ ID No:25)。
相关引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
2.4、实时定量PCR
将转染和诱导分化的不同阶段的细胞提取总RNA,反转录合成cDNA,具体操作方法同实施例1。通过实时定量PCR技术,分别测定在不同阶段lncRNA-ADDNR的干扰效果以及AdipoQ、Fabp4、CEBPalpha、Hey1、PPARgama、Pref1等成脂分化标志基因表达量的变化,具体操作方法同实施例2。
3、结果
3.1、si-lncRNA-ADDNR对lncRNA-ADDNR的干扰效率
为了研究lncRNA-ADDNR的功能,本发明实验通过siRNA介导的干扰实验抑制lncRNA-ADDNR的表达量,实时定量PCR结果显示(图3),与对照组相比,合成的si-lncRNA-ADDNR能够显著降低细胞中lncRNA-ADDNR的表达量,在转染后48h(PT48h),lncRNA-ADDNR表达量下降最显著,仅为对照组的30%左右。诱导分化当天(D0),lncRNA-ADDNR的表达量虽然较PT48h有所升高,但是仍显著低于对照组。在诱导分化第4天(D4),实验组和对照组的lncRNA-ADDNR表达量差异没有达到显著水平,但是实验组仍低于对照组。表明设计合成的si-lncRNA-ADDNR能够有效抑制lncRNA-ADDNR的表达量。
3.2、干扰lncRNA-ADDNR对成脂分化相关基因表达的影响
前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞过程受一系列基因的调控,例如AdipoQ、Fabp4、CEBPalpha、Hey1、PPARgama、Pref1,这些基因表达量的高低能够反映成脂分化的程度。本发明通过实时定量PCR分析lncRNA-ADDNR表达量降低对这些基因表达水平的影响,可以间接反映lncRNA-ADDNR对成脂分化的调控作用。结果发现(图4),转染48h后,lncRNA-ADDNR表达量降低,促进成脂分化的基因AdipoQ、CEBPalpha、Hey1、PPARgama、Pref1表达量普遍增高,而抑制脂肪沉积的Fabp4表达量降低,提示lncRNA-ADDNR具有通过调控成脂分化关键基因参与调控成脂分化过程。
以上所述仅为本发明最佳的实施例,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 河南省农业科学院畜牧兽医研究所 广州市锐博生物科技有限公司
<120> 一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR、干扰序列及其应用
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<212> DNA
<213> 长链非编码RNA lncRNA-ADDNR
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cgtttccgga gtctctagtg aagagatgat tttttttttt tttgaaactg ggtttatgtg 120
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agagccaaga gcatcatggg gtagagtatc ttgttcccag ttttatgacc taaaaagtac 1680
acagaagatg caaagatact acagagagaa ggaacaaagt ctgcagagaa cagggaaagg 1740
cgattacgta tcatattttt ttaaatagga ttttgttgta catgaccaca aaagaaaaca 1800
cagcctttta tacatgtttg aagagagagc tagagctata gatagaaaaa tgatagatag 1860
attaatagat agatggtcaa tagatagatg atcaatagat agataagtag gtaggtagat 1920
agatgataga cagaaccaaa cacaatagaa gaccaaaagg agaaaaagat agagatgata 1980
ttgccttcct ttgtttgcta ttgaaacaaa cttaataaat cctcattgag ac 2032
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
tgttgcttcc ctgagttg 18
<210> 3
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
tctgggtgtt ggagattg 18
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
gattagagta tcgcatcagc 20
<210> 5
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 5
cgtgggtcag caaggtta 18
<210> 6
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<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 6
ttcaccacca tggagaaggc 20
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 7
ggcatggact gtggtcatga 20
<210> 8
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 8
tcctgttact ggctttaaa 19
<210> 9
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<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 9
gaacaaagtc tgcagagaa 19
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<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 10
gagaaagcat gaccctag 18
<210> 11
<211> 20
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<213> 人工序列
<400> 11
caatcaagaa cacgtggaca 20
<210> 12
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<212> DNA
<213> 人工序列
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agagaacagg gaaaggcgat 20
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 13
acgagttcac tgcggttcca 20
<210> 14
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<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 14
cgattgtcag tggatctgac g 21
<210> 15
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 15
caacagtagc atcctgagcc ct 22
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<212> DNA
<213> 人工序列
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atgaaagaag tgggagtgg 19
<210> 17
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<213> 人工序列
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cgttttctct ttattgtggt cgact 25
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<213> 人工序列
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tgcgcaagag ccgagataaa 20
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<213> 人工序列
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ccttctgttg cgtctccacg 20
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<212> DNA
<213> 人工序列
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ggcctgcttg gcttttct 18
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<212> DNA
<213> 人工序列
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ccaagtgcag gcaaggtc 18
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<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 22
gtgccagttt cgatccgtag a 21
<210> 23
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<212> DNA
<213> 人工序列
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ggccagcatc gtgtagatga 20
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<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 24
aaccatggca gtgcatctg 19
<210> 25
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 25
agcattcgta ctggcctttc 20

Claims (8)

1.一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR,其特征在于,所述的lncRNA-ADDNR的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR的干扰序列si-lncRNA-ADDNR,其特征在于,所述的si-lncRNA-ADDNR为混合物,其核苷酸序列如SEQ ID NO:8~SEQ ID NO:13所示。
3.一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR在调节成脂分化方面的作用。
4.一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR在抑制成脂分化方面的作用。
5.一种长链非编码RNA lncRNA-ADDNR在制备治疗肥胖产品方面的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述的lncRNA-ADDNR的核苷酸序列如SEQID NO.1所示。
7.根据权利要求5或6所述的应用,其特征在于,所述的长链非编码RNA lncRNA-ADDNR的干扰序列为si-lncRNA-ADDNR,所述的si-lncRNA-ADDNR为混合物,其核苷酸序列如SEQID NO:8~SEQ ID NO:13所示。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述的干扰序列si-lncRNA-ADDNR在调控长链非编码RNA lncRNA-ADDNR表达量方面的应用。
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