農科院破譯環狀RNA調控豬產肉性狀分子機制

近日，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所「豬基因工程與種質創新團隊」和農業基因組研究所「豬基因組設計育種創新團隊」合作，歷時3年，開發出環狀RNA研究平台，繪製豬環狀RNA時空圖譜，破譯環狀RNA對豬產肉性狀形成調控機制，並構建首個農業動物的環狀RNA資料庫。該成果最近發表在國際基因組領域知名刊物《DNA research》。唐中林研究員為該文共同通訊作者，梁國明博士後為第一作者。

我國是世界上最大的生豬養殖和豬肉消費國，豬產肉性狀的改良一直是豬育種界最重要的研究課題之一。豬產肉性狀形成分子機制極其複雜，受miRNA、lncRNA和circRNA等多種RNA分子及其多維網路互作調控。circRNA是區別於傳統線性RNA的一類新型RNA分子，具有閉合環狀結構，在許多生物學過程發揮重要調控作用。

研究者從豬脂肪、心肌和肝等9種不同組織以及三個發育階段的骨骼肌中，系統鑒定5934個環狀RNA，分子特徵分析表明豬環狀RNA表達具有高度的時空特異性，與小鼠和人等物種具有較強的保守性；30%以上的環狀RNA作為miRNA的sponges對基因表達發揮重要調控作用；發現數百條骨骼肌中特異性豐富表達以及產肉性狀相關環狀RNA分子。進一步的功能分析表明：在出生後0-30天，circRNA主要調控骨骼肌的生長發育和肌纖維類型轉換；30-240天時，circRNA主要調控骨骼肌糖代謝和鈣離子信號。最後，研究人員構建了circRNA-miRNA-mRNA多維調控網路和環狀RNA資料庫。據悉，這是農業動物首張環狀RNA的時空圖譜和首個資料庫。

唐中林解釋說：豬是最重要的農業動物之一，也是大型生物醫學模式生物。該研究不僅為豬的分子育種和生物醫學利用在環狀RNA領域打開了大門，也為從事環狀RNA功能和進化等研究的科技工作者提供了豐富的基因資源。

相關研究得到國家自然科學基金和中國農科院科技創新工程資助。

來源：中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所

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