近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所創(chuàng)新團隊和深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所合作，開發(fā)出環(huán)狀RNA研究平臺，繪制豬環(huán)狀RNA時空圖譜，破譯環(huán)狀RNA對豬產(chǎn)肉性狀形成調(diào)控機制，并構(gòu)建首個農(nóng)業(yè)動物的環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在國際基因組領(lǐng)域知名刊物《DNA研究（DNA research）》上。
我國是世界上最大的生豬養(yǎng)殖和豬肉消費國，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個發(fā)育階段的骨骼肌中，系統(tǒng)鑒定5934個環(huán)狀RNA，分子特征分析表明豬環(huán)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(huán)狀RNA作為miRNA的核心（sponges）對基因表達發(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以及產(chǎn)肉性狀相關(guān)環(huán)狀RNA分子。進一步的功能分析表明：在出生后0-30天，circRNA主要調(diào)控骨骼肌的生長發(fā)育和肌纖維類型轉(zhuǎn)換；30-240天時，circRNA主要調(diào)控骨骼肌糖代謝和鈣離子信號。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，這是農(nóng)業(yè)動物首張環(huán)狀RNA的時空圖譜和首個數(shù)據(jù)庫。
豬是最重要的農(nóng)業(yè)動物之一，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)域打開了大門，也為從事環(huán)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。
唐中林研究員為該文共同通訊作者，梁國明博士后為第一作者。相關(guān)研究得到國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程資助。
