長鎖ノンコーディングRNA
2007年の研究では、ヒトゲノム上で行われている転写のうち、タンパク質コーディング遺伝子と関係したものはわずか1/5であり、lncRNAはタンパク質コーディングRNA配列よりも少なくとも4倍以上転写されていることが示された。FANTOM(英語版)などの大規模cDNAシーケンシングプロジェクトによって、こうした転写の複雑性が明らかとなった。FANTOM3プロジェクトでは、5'末端のキャップ形成、スプライシング、ポリアデニル化など、mRNAの多くの特徴を持つものの、オープンリーディングフレーム(ORF)をほとんどまたは全く持たないノンコーディング転写産物が約35,000種類同定された。多くのシングルトン転写産物や非ポリアデニル化転写産物は除去されているため、この数は控えめな見積もりである(タイリングアレイ(英語版)データでは転写産物の約40%がポリアデニル化されていないことが示されている)。タンパク質コーディング転写産物とノンコーディング転写産物との区別は難しい場合があり、こうしたcDNAライブラリ内のncRNAの同定は困難を伴うものである。複数の研究からは、あらゆる組織の中で最も多くのlncRNAを発現しているのは精巣と神経組織であることが示唆されている。
ncRNAによるクロマチン修飾は、インプリンティングの現象の中で初めて明らかになった。インプリンティングは、母親または父親由来の染色体のいずれか一方のアレルからのみ遺伝子が発現する現象である。一般的に、インプリンティング遺伝子は染色体上で密集して位置しており、このことはインプリンティング機構が個々の遺伝子ではなく局所的な染色体ドメインに対して作用することを示唆している。こうしたクラスターはlncRNAと関係していることも多く、ncRNAの発現は同じアレルの関連するタンパク質コーディング遺伝子の抑制状態と相関している。実際に、Kcnq1ot1やIgf2r/Air(英語版)といったncRNAのインプリンティングにおける重要な役割が詳細な解析により明らかにされている。
Kcnq1(英語版)遺伝子座のほぼすべての遺伝子は、父親由来で発現するアンチセンスncRNAであるKcnq1ot1を除いて母親由来の遺伝子が発現する。
細胞生物学のさまざまな面におけるlncRNAの機能の発見は、それらの疾患における役割に関する研究へとつながった。マルチオミクス(英語版)解析に基づくと、数万ものlncRNAが疾患と関係している可能性がある。いくつかの研究はlncRNAがさまざまな病態に関与していることを示唆しており、神経疾患やがんに関与し協働していることを支持している。
老化や神経疾患の過程においてlncRNAの存在量が変化していることが最初に報告されたのは、アルツハイマー病患者と非アルツハイマー型認知症の患者の死亡直後の組織を用いた研究においてである。この研究では、BC200と呼ばれる、霊長類の脳特異的なAluリピートファミリーの細胞質転写産物に関する解析が行われた。
病態におけるlncRNAの発現異常を同定した関連研究は多くあるものの、それらの病因に対する役割はほとんど理解されていない。腫瘍細胞と正常細胞を比較した発現解析により、いくつかの種類のがんでncRNAの発現に変化が生じていることが明らかにされている。例えば、前立腺腫瘍ではPCGEM1(英語版)(過剰発現している2種類のncRNAのうちの1つ)は増殖とコロニー形成の増加と相関しており、細胞成長の調節に関与していることが示唆されている。