科研人員揭示非編碼RNA和轉座子在長壽中的作用機制

3月21日，科學院-馬普學會計算生物學夥伴研究所研究員韓敬東在《細胞-報告》（Cell Reports）上在線發表了題為 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控非編碼RNA和轉座子表達的機制上取得了新進展。

對生活方式的不同干預，比如改變飲食中糖、蛋白質和脂肪的攝入比例，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)可以減少衰老相關疾病，比如肥胖、 II 型糖尿病和心血管疾病的發生。在不發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，人們對於在長壽過程中轉錄組的改變，尤其是受表觀遺傳影響的轉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，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，並通過計算生物學分析手段，發現：1) 不同的干預引起的壽命延長很大程度上抑制了小 RNA 、長非編碼 RNA 和轉座子的表達。2）此類小 RNA 傾向於調控與壽命正相關的蛋白編碼信使 RNA 。3）在小 RNA -靶標相互作用中，小 RNA 大部分靶向於與染色質功能相關的蛋白。此外，他們通過實驗證明了 miR-34a, miR-107和 miR-212-3p 靶向染色質重塑蛋白 Chd1 ，並證實了 Chd1 在模擬由高脂和衰老引起的基因表達變化和轉座子活化中的作用。

這項研究揭示了有益於長壽的生活方式可以引起對轉座子的有效抑制，並且這些抑制可以保護染色質免受非正常 RNA 轉錄和基因表達失調的影響，至少在一定程度上，這種調控受益於小 RNA 和染色質重塑蛋白之間的相互作用。

此研究工作得到了科技部、國家自然科學基金委和中科院等的資助。

不同的生活方式（能量限制和高脂）和衰老作用於非編碼 RNA 、轉座子和信使 RNA 表達的模式圖