3月21日，中科院-馬普計算生物學(xué)研究所韓敬東研究員在Cell Reports上在線發(fā)表了題為“Impact of Dietary Interventions on Noncoding RNA Networks and mRNAs Encoding Chromatin-Related Factors”的研究論文, 該研究在探索能量限制調(diào)控非編碼RNA和轉(zhuǎn)座子的表達的機制上取得了重要的進展。
對生活方式的不同干預(yù)，比如改變飲食中糖、蛋白質(zhì)和脂肪的攝入比例，熱量的攝取以及能量消耗，可以大大影響人類對衰老相關(guān)疾病的易感度，在某些情況下，甚至可以影響其壽命。在不引起營養(yǎng)不良條件下的能量限制以及其他一些生活方式(比如自主鍛煉)可以減少衰老相關(guān)疾病，比如肥胖，二型糖尿病和心血管疾病的發(fā)生。在不發(fā)生代償性食物攝入增多的情況下，能量限制可以延長多個物種的平均和最長壽命。然而，人們對于在長壽過程中轉(zhuǎn)錄組的改變，尤其是受表觀遺傳影響的轉(zhuǎn)錄組的
改變的機制知之甚少。
研究人員利用高通量測序技術(shù)，得到了在不同能量攝入以及消耗下的小鼠肝臟的小RNA，編碼和長非編碼RNA的表達，并通過計算生物學(xué)分析手段，發(fā)現(xiàn)：1) 不同的干預(yù)引起的壽命延長很大程度上抑制了小RNA，長非編碼RNA 和 轉(zhuǎn)座子的表達。2）此類小RNA傾向于調(diào)控與壽命正相關(guān)的蛋白編碼信使RNA。3）在小RNA-靶標相互作用中，小RNA大部分靶向于與染色質(zhì)功能相關(guān)的蛋白。此外，他們通過實驗證明了miR-34a, miR-107, 和 miR-212-3p 靶向染色質(zhì)重塑蛋白Chd1， 并證實了Chd1在模擬由高脂和衰老引起的基因表達變化和轉(zhuǎn)座子活化中的作用。
這項研究揭示了有益于長壽的生活方式可以引起對轉(zhuǎn)座子的有效抑制，并且這些抑制可以保護染色質(zhì)免受非正常RNA轉(zhuǎn)錄和基因表達失調(diào)的影響，至少在一定程度上，這種調(diào)控受益于小RNA和染色質(zhì)重塑蛋白之間的相互作用。
此研究工作得到了來自于中國科技部，國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院等多方面的資助。（科技處）
圖示：不同的生活方式（能量限制和高脂）和衰老作用于非編碼RNA，轉(zhuǎn)座子和信使RNA表達的模式圖
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