新進展！研究長鏈非編碼RNA進化方面取得進展

在國家自然科學(xué)基金項目（批準號：32125007、32230018、91940302、32025007、T2288102、81827809）等資助下，清華大學(xué)張強鋒團隊和北京大學(xué)汪陽明團隊、席建忠團隊在鑒定同源長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）研究方面取得進展，研究成果以“計算預(yù)測和實驗驗證鑒定人類和斑馬魚之間功能保守的長鏈非編碼RNA（Computational prediction and experimental validation identify functionally conserved lncRNAs from zebrafish to human）”為題，于2024年1月9日在《自然?遺傳》（Nature Genetics）雜志發(fā)表。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41588-023-01620-7。

lncRNA在發(fā)育、腫瘤等多種生理和疾病過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。目前絕大多數(shù)lncRNA 的功能仍然未知，通過鑒定不同物種間同源的lncRNA，能夠篩選在進化上保守且具備重要功能的lncRNA。然而，由于lncRNA的序列保守性較低，傳統(tǒng)的序列比對方法只能在不同物種間鑒定出極少的同源lncRNA。lncRNA在不同物種中的保守性和同源關(guān)系，是領(lǐng)域內(nèi)長期未解決的重要科學(xué)問題。

張強鋒研究團隊首先開發(fā)出一套鑒定不同物種之間同源lncRNA的新型人工智能計算方法。通過比較基因組和機器學(xué)習(xí)，最終實現(xiàn)在8種脊椎動物中鑒定出一類具有保守基因組位置以及保守RNA結(jié)合蛋白（RNA-binding proteins，RBP）結(jié)合模式的lncRNA（圖）。研究者進一步通過與汪陽明和席建忠團隊開展合作，利用基因敲除、敲低、回補以及蛋白質(zhì)質(zhì)譜等實驗技術(shù)，驗證了所鑒定的同源lncRNA的功能保守性，并意外發(fā)現(xiàn)這些同源lncRNA在進化過程中序列保守性逐漸消失，但是卻保留了RBP結(jié)合模式的保守性，有力地支持了RBP結(jié)合位點在lncRNA進化和功能保守中的重要作用。

該工作揭示了脊椎動物中l(wèi)ncRNA進化和功能保守的原理，為跨物種研究lncRNA的功能及作用機制提供了新視角和新方向。

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