张亚平院士等：解析lincRNA的DNA甲基化

　　

生物通报道  来自中科院昆明动物研究所、中国农业科学院的研究人员调查了来自3个猪品种脂肪和肌肉组织中全基因组范围长链基因间非编码RNA的DNA甲基化水平。研究结果发布在《Scientific Reports》杂志上。

中科院昆明动物研究所的张亚平（Ya-Ping Zhang）院士、谢海兵（Hai-Bing Xie）博士和中国农业科学院的王立贤（Li-Xian Wang）研究员是这篇论文的共同通讯作者。

长链非编码RNAs (lncRNAs)是一类长度大于200 nt，不编码蛋白质的RNA分子。与mRNAs相似，lncRNAs也是由RNA聚合酶II转录，经历剪接和多聚腺苷酸化。根据它们相对蛋白质编码基因的定位，LncRNAs可分为反义转录物、长链基因内非编码RNAs和长链基因间非编码RNAs(lincRNAs)。研究表明一些lincRNAs在各种生物学过程如剂量补偿、转录调控、表观遗传调控和多能性维持中起重要作用（延伸阅读：胡松年最新文章：利用转录组数据分析非编码RNA )。以往的研究证实一些lincRNAs在脂肪形成和肌肉发育中发挥了作用。

猪是用于研究人类能量代谢和肥胖的一种新兴医学模型，两者具有相似的心血管系统、代谢特征和成比例大小的器官。成千上万年来对猪的选择造成了丰富的表型变异，例如不同的猪品种显示出各异的脂肪和瘦肉产量。因此，这些品种是研究脂肪形成和肌肉发育有价值的模型。

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在早先的研究中，由深圳华大基因研究院和四川农业大学主导的研究小组对来自3个猪品种的8种不同的脂肪组织及2种不同的骨骼肌组织进行了DNA甲基化调查，在与肥胖形成高度相关的一些蛋白质编码基因的启动子中发现了一些差异性甲基化区域。在另一项研究中，张亚平院士课题组鉴别出了由猪基因组中4,515个基因位点编码的6,621 个lincRNAs。结合来自这两项研究的数据为研究脂肪和肌肉组织中lincRNAs位点的DNA甲基化提供了一个机会。

在这篇文章中，研究人员重新分析了一个发布的甲基化DNA免疫沉淀测序(MeDIP-seq)数据集，来确定脂肪和肌肉组织中猪lincRNA基因的DNA甲基化模式。研究证实，lincRNA基因的甲基化水平高于mRNA基因，且比较启动子、外显子和内含子区域也观察到了相似的倾向。他们在lincRNA和蛋白质编码基因的转录起始位点(TSS)观察到不同的甲基化模式。此外，他们在显示不同脂肪量、性别和组织解剖学定位的不同猪品种中，发现了许多lincRNA基因和差异性甲基化区域(DMRs)之间的重叠。研究人员鉴别出了一种lincRNA基因linc-sscg3623，在60日和120日龄的民猪和大白猪背脂肪中显示差异性甲基化水平。他们发现在民猪和大白猪中150日和180日之间发生了脱甲基化，随后在180日-210日之间发生了再次甲基化。

这些结果有助于我们了解家畜的驯化，并鉴别出了一些与脂肪形成和肌肉发育相关的lincRNA基因。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

DNA methylation signatures of long intergenic noncoding RNAs in porcine adipose and muscle tissues

Long intergenic noncoding RNAs (lincRNAs) are one of the major unexplored components of genomes. Here we re-analyzed a published methylated DNA immunoprecipitation sequencing (MeDIP-seq) dataset to characterize the DNA methylation pattern of pig lincRNA genes in adipose and muscle tissues. Our study showed that the methylation level of lincRNA genes was higher than that of mRNA genes, with similar trends observed in comparisons of the promoter, exon or intron regions……

作者简介：

张亚平

博士，研究员，中国科学院院士，发展中国家科学院院士。现任中国科学院副院长、昆明动物研究所遗传资源与进化国家重点实验室主任和分子进化与基因组多样性学科组负责人；兼任中国遗传学会和中国动物学会副理事长，国际重要刊物Genome Biology and Evolution、Animal Genetics副主编，Human Molecular Genetics、Scientific Reports编委。2008年作为首席科学家发起了国际生命条形码――中国计划，并使中国成为国际生命条形码计划四个中心节点中唯一的亚洲国家。

主要从事基因组多样性研究。在建立具有国际影响的人群和动物DNA库的基础上，澄清了灵长类、食肉类、两栖爬行类等动物类群系统与演化中的一些重要问题。揭示了东亚人群进化的一些规律和一些民族的演化历程。系统地研究了野生动物和家养动物的遗传多样性，发现遗传多样性贫乏与物种濒危之间没有必然的对应关系；确定了家犬的东亚起源，证明东亚是家养动物驯化的重要区域。对自然选择和人工选择作用下基因组进化的研究，揭示了一些重要的动物适应进化和畜禽经济性状形成的遗传机制。近5年来，在Science、Nature、PNAS、PLos Genetics等国际刊物发表SCI文章100多篇。先后获国家自然科学二等奖、****成就一等奖、云南省科技突出贡献奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等国家和省部级科技奖励20余项。由于在生物多样性研究领域的突出贡献，获国际重要奖项“生物多样性领导奖”，成为亚洲地区唯一的获奖人。

王立贤

1965年生，动物遗传育种专业博士，研究员，博士生导师，主要从事猪免疫抗病、肉质分子基础研究及猪新品系选育和养猪生产技术开发。从1997年以来，发表遗传育种、养猪方面论文80篇；第一、第二作者出版书5本，参写、合译书4本。