近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所合作，開(kāi)發(fā)出環(huán)狀RNA研究平臺(tái)，繪制豬環(huán)狀RNA時(shí)空?qǐng)D譜，破譯環(huán)狀RNA對(duì)豬產(chǎn)肉性狀形成調(diào)控機(jī)制，并構(gòu)建首個(gè)農(nóng)業(yè)動(dòng)物的環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫(kù)。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在國(guó)際基因組領(lǐng)域知名刊物《DNA研究（DNA research）》上。
我國(guó)是世界上最大的生豬養(yǎng)殖和豬肉消費(fèi)國(guó)，豬產(chǎn)肉性狀的改良一直是豬育種界最重要的研究課題之一。豬產(chǎn)肉性狀形成分子機(jī)制極其復(fù)雜，受miRNA、lncRNA和circRNA等多種RNA分子及其多維網(wǎng)絡(luò)互作調(diào)控。circRNA是區(qū)別于傳統(tǒng)線性RNA的一類新型RNA分子，具有閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在許多生物學(xué)過(guò)程發(fā)揮重要調(diào)控作用。
研究人員從豬脂肪、心肌和肝等9種不同組織以及3個(gè)發(fā)育階段的骨骼肌中，系統(tǒng)鑒定5934個(gè)環(huán)狀RNA，分子特征分析表明豬環(huán)狀RNA表達(dá)具有高度的時(shí)空特異性，與小鼠和人等物種具有較強(qiáng)的保守性；30%以上的環(huán)狀RNA作為miRNA的核心（sponges）對(duì)基因表達(dá)發(fā)揮重要調(diào)控作用；發(fā)現(xiàn)數(shù)百條骨骼肌中特異性豐富表達(dá)以及產(chǎn)肉性狀相關(guān)環(huán)狀RNA分子。進(jìn)一步的功能分析表明：在出生后0-30天，circRNA主要調(diào)控骨骼肌的生長(zhǎng)發(fā)育和肌纖維類型轉(zhuǎn)換；30-240天時(shí)，circRNA主要調(diào)控骨骼肌糖代謝和鈣離子信號(hào)。最后，研究人員構(gòu)建了circRNA-miRNA-mRNA多維調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫(kù)，這是農(nóng)業(yè)動(dòng)物首張環(huán)狀RNA的時(shí)空?qǐng)D譜和首個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
豬是最重要的農(nóng)業(yè)動(dòng)物之一，也是大型生物醫(yī)學(xué)模式生物。該研究不僅為豬的分子育種和生物醫(yī)學(xué)利用在環(huán)狀RNA領(lǐng)域打開(kāi)了大門，也為從事環(huán)狀RNA功能和進(jìn)化等研究的科技工作者提供了豐富的基因資源。
唐中林研究員為該文共同通訊作者，梁國(guó)明博士后為第一作者。相關(guān)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程資助。
